Bancos de Dados Orientados a Objeto Estudo de Casos Kelly Prudente Pereira Luciano Soares Bohnert Orientador: Fernando Albuquerque

Objetivos do Projeto Estudar a evolu ção na área de Bancos de Dados até o paradigma da Orientação a Objetos. Avaliar o porque de Bancos de dados Orientados a Objetos. Analisar duas opções disponíveis no mercado: Jasmine Poet Implementar um sistema exemplo utilizado um banco de dados Orientado a Objetos (Jasmine).

Estudar a evolu ção na área de Bancos de Dados até o paradigma da Orientação a Objetos.

Avaliar o porque de Bancos de dados Orientados a Objetos.

Analisar duas opções disponíveis no mercado:

Jasmine

Poet

Implementar um sistema exemplo utilizado um banco de dados Orientado a Objetos (Jasmine).

Introdução Um Histórico da Evolução dos Modelos de Dados Como tudo aconteceu após os anos 60 Modelo Hierárquico Novas vantagens Novos Problemas Modelos de Rede IDS (Integrated Data Store) Rede Simples Rede Complexa

Um Histórico da Evolução dos Modelos de Dados

Como tudo aconteceu após os anos 60

Modelo Hierárquico

Novas vantagens

Novos Problemas

Modelos de Rede

IDS (Integrated Data Store)

Rede Simples

Rede Complexa

Introdução Modelo Relacional Tabelas bidimensionais. ad hoc queries Modelo Orientado a Objeto Armazenamento de objetos persistentes. Armazenamento de dados complexos. Categorias de Produtos ODBMSs puros Gerenciadores de Armazenamento Persistente Object Wrappers DBMSs híbridos ou post-relacional ou ORDBMS

Modelo Relacional

Tabelas bidimensionais.

ad hoc queries

Modelo Orientado a Objeto

Armazenamento de objetos persistentes.

Armazenamento de dados complexos.

Categorias de Produtos

ODBMSs puros

Gerenciadores de Armazenamento Persistente

Object Wrappers

DBMSs híbridos ou post-relacional ou ORDBMS

Orientação a Objetos e o Modelo de Dados Orientado a Objetos Elementos da Orientação a Objetos Objetos Classes Tipos de método Sobrecarga

Elementos da Orientação a Objetos

Objetos

Classes

Tipos de método

Sobrecarga

A Orientação a Objetos Herança

Herança

A Orientação a Objetos Herança múltipla Interface Polimorfismo

Herança múltipla

Interface

Polimorfismo

O modelo de Dados Orientado a Objeto Relacionamentos entre os dados Identificadores de Objetos Gerenciamento de memória Relacionamento Um-Muitos Relacionamento Muitos-Muitos Relacionamento “É um (a)” Relacionamento Extends Relacionamento Todo-Parte

Relacionamentos entre os dados

Identificadores de Objetos

Gerenciamento de memória

Relacionamento Um-Muitos

Relacionamento Muitos-Muitos

Relacionamento “É um (a)”

Relacionamento Extends

Relacionamento Todo-Parte

O modelo de Dados Orientado a Objeto Integridade de Relacionamento Diagramas de relacionamentos A UML (Unified Modeling Language) Para a Classe País : Para a Classe Estado : Estados : (set) Estado inverse is Estado.País Pais : pais inverse is País.Estado

Integridade de Relacionamento

Diagramas de relacionamentos

A UML (Unified Modeling Language)

Porque ODBMS: Comparando RDBMS e ODBMS Bancos Relacionais e Linguagens Orientadas a Objeto Vantagens do Relacional: Capacidade Velocidade Eficiência SQL (Joins)

Bancos Relacionais e Linguagens Orientadas a Objeto

Vantagens do Relacional:

Capacidade

Velocidade

Eficiência

SQL (Joins)

O Modelo de Relacional Bidimensional Chaves para manter os relacionamentos

Bidimensional

Chaves para manter os relacionamentos

O Modelo de Objeto Combina: Código Dados Características: Herança Encapsulamento Polimorfismo OID

Combina:

Código

Dados

Características:

Herança

Encapsulamento

Polimorfismo

OID

Combinando os modelos Esquema de definição no Banco de Dados para Objetos Mapear objetos em RDBMS(programação extra) Mapear RDBMS em objetos (poucos tipos, não tem suporte a características OO) Camadas de persistência.

Esquema de definição no Banco de Dados para Objetos

Mapear objetos em RDBMS(programação extra)

Mapear RDBMS em objetos (poucos tipos, não tem suporte a características OO)

Camadas de persistência.

Manipulação de Dados para Objetos Gereciamento de objetos em memória Exclusão de todas as tabelas Consulta em todas as tabelas Limitação destas soluções Dois Modelos

Gereciamento de objetos em memória

Exclusão de todas as tabelas

Consulta em todas as tabelas

Limitação destas soluções

Dois Modelos

Bancos da Dados Orientados a Objeto Suporte a Objetos Operações Básicas no Banco de Dados Banco “conhece” o esquema real Não há perigo de dois objetos estarem carregados em memória

Suporte a Objetos

Operações Básicas no Banco de Dados

Banco “conhece” o esquema real

Não há perigo de dois objetos estarem carregados em memória

Padronizações ODMG ( Object Database Management Group ) A proposta padrão ODMG Terminologia básica Tipos: Especificações e implementações Tipos primitivos

ODMG ( Object Database Management Group )

A proposta padrão ODMG

Terminologia básica

Tipos: Especificações e implementações

Tipos primitivos

Padronizações Herança Herança e interfaces Extends interface Empregado {....}; interface Professor : Empregado {....}; interface Professor_Substituto : Professor {....}; interface Professor_Auxiliar : Professor {....};

Herança

Herança e interfaces

Extends

Padronizações Objetos Identifcadores Nomes Persistentes e transientes Objetos atômicos Coleções Objetos Estruturados Modelando estados – Propriedades Atributos Relacionamentos

Objetos

Identifcadores

Nomes

Persistentes e transientes

Objetos atômicos

Coleções

Objetos Estruturados

Modelando estados – Propriedades

Atributos

Relacionamentos

Padronizações Modelando comportamentos – Métodos Locking e controle de concorrência Modelo de transação Transação e Processos Operações Tradicionais interface Transaction { void begin() raises(TransactionlnProgress,DatabaseClosed); void commit() raises(TransactionNotlnProgress); void abort() raises(TransactionNotlriFrogress); void checkpoint() raises(TransactionNotlnProgress); void join() raises(TrarisactionNotlnProgress); void Leave() raises(TransactionNotlnProgress); boolean isOpen(): }

Modelando comportamentos – Métodos

Locking e controle de concorrência

Modelo de transação

Transação e Processos

Operações Tradicionais

Padronizações Operações no Banco Open() Close() Bind() Unbind() Lookup()

Operações no Banco

Open()

Close()

Bind()

Unbind()

Lookup()

ODL ODL( Object Definition Language ) Estrutura de classes e interfaces Declarando atributos Relacionamentos c lass nome_classe extends nome_super_classe : nome_interface (extent nome_extensão) { //elementos da classe }; attribute tipo nome_atributo ; relationship classe_relacionada_a nome_relacionamento inverse classe_relacionada_a :: nome_relacionamento_da_classe_relacionada;

ODL( Object Definition Language )

Estrutura de classes e interfaces

Declarando atributos

Relacionamentos

ODL Assinaturas de métodos tipo_retorno nome_metodo(lista parâmetros) raises (lista_exceções)

Assinaturas de métodos

OQL OQL( Object Query Language ) Entrada e resultado de consulta Navegando nas expressões select struct (i: x.idade, s: x.sexo) from (select y from Empregados y where y.anosdecasa = “10”) as x where x.nome = “Kelly” p.pai.endereço.cidade.nome

OQL( Object Query Language )

Entrada e resultado de consulta

Navegando nas expressões

OQL Predicados Operadores booleanos Polimorfismo “ late binding ” Class indicator select p.atividades from Pessoas p select ((Estudante)p).nota from Pessoas p where “curso” in atividades

Predicados

Operadores booleanos

Polimorfismo

“ late binding ”

Class indicator

Jasmine OBD puro Bancos Objeto-Relacionais (Híbridos) Velocidade (Performance) Flexibilidade Desenvolvimento com Jasmine

OBD puro

Bancos Objeto-Relacionais (Híbridos)

Velocidade (Performance)

Flexibilidade

Desenvolvimento com Jasmine

Object Databases – Conceitos do Jasmine

Componentes do Jasmine

O Projeto do Jasmine Componentes do Jasmine A Arquitetura do Jasmine O Servidor de Bancos de Dados O Cliente Jasmine Considerações com a Largura de Banda

Componentes do Jasmine

A Arquitetura do Jasmine

O Servidor de Bancos de Dados

O Cliente Jasmine

Considerações com a Largura de Banda

O Projeto do Jasmine - cont A estrutura do Jasmine A Biblioteca de Classes do Jasmine As famílias de Classes do Usuário Desenvolvimento por terceiros A ODQL Stores (Armazéns) As Bibliotecas de classes do Jasmine

A estrutura do Jasmine

A Biblioteca de Classes do Jasmine

As famílias de Classes do Usuário

Desenvolvimento por terceiros

A ODQL

Stores (Armazéns)

As Bibliotecas de classes do Jasmine

5. Persistent Java Como o pJ funciona? Transações Persistência e Transiência Classes providas pelo pJ Classes criadas pelo Usuário

Como o pJ funciona?

Transações

Persistência e Transiência

Classes providas pelo pJ

Classes criadas pelo Usuário

Como o pJ funciona?

Persistent Java – Ativação

Persistent Java - cont O modelo de ativação do pJ Bases de Dados e Transações (Objetos) Abrindo uma base de Dados Nomeando e procurando por Objetos no Banco de Dados Gerenciando Transações Métodos Gerados

O modelo de ativação do pJ

Bases de Dados e Transações (Objetos)

Abrindo uma base de Dados

Nomeando e procurando por Objetos no Banco de Dados

Gerenciando Transações

Métodos Gerados

POET Sobre a POET Software O POET Object Server Suite (OSS) A arquitetura do OSS

Sobre a POET Software

O POET Object Server Suite (OSS)

A arquitetura do OSS

POET A Tecnologia POET’s Fast Object Armazenamento nativo de objetos e Otimizador de consultas Sistema de smart cahching Consultas baseadas no servidor Pattern s de acesso Locking em nível de objetos

A Tecnologia POET’s Fast Object

Armazenamento nativo de objetos e Otimizador de consultas

Sistema de smart cahching

Consultas baseadas no servidor

Pattern s de acesso

Locking em nível de objetos

POET Recuperação de espaço de armazenamento Mapeamento de código Versionamento On-the-fly Suporte a tipos de dados definidos pelo usuário Ferramentas de administração

Recuperação de espaço de armazenamento

Mapeamento de código

Versionamento On-the-fly

Suporte a tipos de dados definidos pelo usuário

Ferramentas de administração

Plataformas Suportadas pelo OSS 6.1 Windows Solaris Linux HP-UX Netware

Windows

Solaris

Linux

HP-UX

Netware

Edição do POET SDK para Java Persistência e o Banco de dados POET POET Java enhancer(PTJ) Arquivo de configuração Funções básicas de manipulação de dados Bind Lookup Delete [classesPessoa] persistent = true [schematamy_dict] oneFile = false [databasesmy_base] oneFile = false

Persistência e o Banco de dados POET

POET Java enhancer(PTJ)

Arquivo de configuração

Funções básicas de manipulação de dados

Bind

Lookup

Delete

POET Banco de dados e Dicionários [databasesContas] schema = SchemaConta onefile = true Collection s Navegação pelos objetos Alcance da persistência Acess Patterns [ schematadictaccessPatterns] usedPatterns = AmigosEParentes defaultPreloadDepth = 2 maxPreloadObjects = 7 [schematadictaccessPatterns AmigosEParentes] pattern = *.Pessoa.pai, *.Pessoa.mae:4,*.Person.amigos[0-$]:1

Banco de dados e Dicionários

[databasesContas]

schema = SchemaConta

onefile = true

Collection s

Navegação pelos objetos

Alcance da persistência

Acess Patterns

[ schematadictaccessPatterns]

usedPatterns = AmigosEParentes

defaultPreloadDepth = 2

maxPreloadObjects = 7

[schematadictaccessPatterns AmigosEParentes]

pattern = *.Pessoa.pai, *.Pessoa.mae:4,*.Person.amigos[0-$]:1

Access Patterns

Poet - Transações Transações Database db = new Database(); db.open(...); Transaction trans = new Transaction( db ); trans.begin(); Locks Checkpoints Transações aninhadas

Transações

Database db = new Database();

db.open(...);

Transaction trans = new Transaction( db );

trans.begin();

Locks

Checkpoints

Transações aninhadas

Edição do POET SDK para Java - cont POET Java e aplicações multicamada

POET Java e aplicações multicamada

Desenvolvimento com Bancos de Dados Orientados a Objeto O processo de desenvolvimento (RUP) Orientado a Casos de Uso Centrado na Arquitetura Interativo e Incremental

O processo de desenvolvimento (RUP)

Orientado a Casos de Uso

Centrado na Arquitetura

Interativo e Incremental

Modelagem do Sistema Business Modeling Business Actors Business Use-Case Model Business Object Model

Business Modeling

Business Actors

Business Use-Case Model

Business Object Model

Modelagem de Negócio

Modelo de Casos de Uso

Modelo de Casos de Uso – Auto-Atendimento

Sistema de Auto-Atendimento - Análise e Projeto

Projeto Banco Genérico Projeto SisCon Projeto SisAA

Projeto SisCon

Projeto SisAA

Projeto – Sistema de Contas

Projeto – SisCon

Projeto – Sistema de Auto-Atendimento

Projeto - SisAA

Conclusão Problemas Vantagens Referências

Problemas

Vantagens

Referências