Base De Datos Orientada A Objetos

Bases de datos orientadas a objetos

Las Bases de datos orientados a objetos se propusieron con la idea de satisfacer las necesidades de las aplicaciones más complejas. El enfoque orientado a objetos ofrece la flexibilidad para cumplir con algunos de estos requerimientos sin estar limitado por los tipos de datos y los lenguajes de consulta disponibles en los sistemas de bases de datos tradicionales.

Como cualquier Bases de Datos programable, una Base de Datos Orientada a Objetos (BDOO) proporciona un ambiente para el desarrollo de aplicaciones y un depósito persistente listo para su explotación. Una BDOO almacena y manipula información que puede ser digitalizada (presentada) como objetos, además proporciona un acceso ágil y permite una gran capacidad de manipulación.

Los principales conceptos que se utilizan en las Bases de Datos Orientada a Objetos (BDOO) son las siguientes:

• Identidad de objetos

• Constructores de tipos

• Encapsulamiento

• Compatibilidad con los lenguajes de programación

• Jerarquías de tipos y herencia

• Manejo de objetos complejos

• Polimorfismo y sobrecarga de operadores y

• Creación de versiones.

Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento).

Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos:

• Encapsulación - Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos.

• Herencia - Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases.

• Polimorfismo - Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos.

En bases de datos orientadas a objetos, los usuarios pueden definir operaciones sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de una operación incluye el nombre de la operación y los tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se especifica separadamente y puede modificarse sin afectar la interfaz. Los programas de aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando a dichas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la forma en la que se han implementado. Esto podría denominarse independencia entre programas y operaciones.

SQL: 2003, es el estándar de SQL92 ampliado, soporta los conceptos orientados a objetos y mantiene la compatibilidad con SQL92.

Estructura de una BD OO

El paradigma orientado a objetos se basa en el encapsulamiento de datos y del código relacionado con cada objeto en una sola unidad. Conceptualmente, todas las interacciones entre cada objeto y el resto del sistema se realizan mediante mensajes. Por lo tanto, la interfaz entre cada objeto y el resto del sistema se define mediante un conjunto de mensajes permitidos.

En general, cada objeto está asociado con:

• Un conjunto de variables que contiene los datos del objeto; las variables corresponden con los atributos del modelo E-R.

• Un conjunto de mensajes a los que responde; cada mensaje puede o no tener parámetros o tener uno o varios.

• Un conjunto de métodos, cada uno de los cuales es el código que implementa un mensaje; el método devuelve un valor como respuesta al mensaje.

Mensaje en entorno OO no implica uso de mensajes físicos en redes informáticas. Por el contrario, hace referencia al intercambio de solicitudes entre los objetos, independientemente de los detalles correctos de su implementación. Se utiliza a veces la expresión invocar un método para detonar al hecho de enviar un mensaje a un objeto y la ejecución del método correspondiente.

A. IDENTIDAD DE OBJETOS

Un sistema de BDOO provee una identidad única a cada objeto independiente almacenado en la base de datos. Esta identidad única suele implementarse con un identificador de objeto único, generado por el sistema, u OID. El valor de un OID no es visible para el usuario externo, sino que el sistema lo utiliza a nivel interno para identificar cada objeto de manera única y para crear y manejar las referencias entre objetos.

La principal propiedad que debe tener un OID es la de ser inmutable; es decir, el valor del OID para un objeto en particular nunca debe cambiar. Esto preserva la identidad del objeto del mundo real que se está presentando. También es preferible que cada OID se utilice sólo una vez; esto es aunque un objeto se elimine de la Base de datos, su OID no se deberá asignar a otro objeto. Estas dos propiedades implican que el OID no debe depender del valor de ningún atributo del objeto, pues estos valores pueden cambiar. También suele considerarse inapropiado basar el OID en la dirección física del objeto en el almacenamiento, ya que una reorganización de los objetos de la base de datos podría cambiar los OID. Sin embargo, algunos sistemas sí usan la dirección física como OID para aumentar la eficiencia de la obtención de los objetos. Si la dirección física cambia, puede colocarse un apuntador indirecto en la dirección anterior, dando la nueva ubicación física del objeto. Un sistema de BDOO debe contar con algún mecanismo para generar los OID con la propiedad de inmutabilidad.

Algunos modelos de datos OO requieren que todo se represente como un objeto, ya sea un valor simple o un objeto complejo; así, todo valor básico, como un entero, una cadena o un valor booleano, tiene un OID. Con ello dos valores básicos pueden tener diferentes OID, lo cual es muy útil en algunos casos. Por ejemplo, en algunas ocasiones se podría usar el valor entero 50 para representar un peso en Kilogramos, y en otras para referirse a la edad de una persona. Así podrían crearse dos objetos básicos con diferentes OID, y ambos tendrían el mismo valor básico de 50. Aunque resulta útil como modelo teórico, esto no es muy práctico porque puede obligar a generar demasiados OID. Por ello también, la mayor parte de los sistemas de BDOO permiten representar tanto objetos como valores. Todo objeto debe tener un OID inmutable, pero los valores no tienen OID y se representan así mismo.

• Los objetos tienen identidades únicas, independientes de los valores de sus atributos.

• La estructura orientad a objetos automáticamente impone las restricciones relacionales, generalmente más aplicables: dominio, llave integridad de entidad e integridad referencial.

B. CONSTRUCTORES DE TIPOS

En las BDOO, los valores (o estados) de los objetos complejos se pueden construir a partir de otros objetos mediante ciertos constructores de tipos. Una forma de representar tales objetos es considerar a cada objeto como tripleta (i, c, v), donde i es un identificador de objeto único (el OID), c es un constructor (esto es, una indicación de cómo se construye el valor del objeto) y v es el valor (o estado) del objeto. Puede haber varios constructores, según el modelo de datos y el sistema OO.

Los tres constructores básicos son:

• constructores de átomos.

• constructores de tuplas.

• constructores de conjuntos.

Otros constructores de uso más común son los de listas y de arreglos. También existe un dominio D que contiene todos los valores atómicos básicos que están disponibles directamente en el sistema. Por lo regular estos incluyen los enteros, los números reales, las cadenas de caracteres, los tipos boléanos, las fechas y cualesquiera otros tipos de datos que el sistema maneje directamente.

C. ENCAPSULAMIENTO:

Tanto la estructura de los objetos como las operaciones que se pueden aplicar a ellos se incluyen en las definiciones de clases de los objetos.

D. COMPATIBILIDAD CON LENGUAJES DE PROGRAMACION

Si se sigue el enfoque cuando se utilizan los diagramas de Entidad-Relación para modelar los datos y luego se convierten de manera manual en un conjunto de relaciones; por lo tanto los conceptos de la Programación Orientada a Objetos se utilizan simplemente como herramientas de diseño y se codifican, utilizándose para trabajar con una base de datos.

Hay varios lenguajes posibles en los que se pueden integrar estos conceptos:

• Una opción es extender un lenguaje para el tratamiento de datos como el SQL añadiendo tipos complejos y la programación orientada a objetos. Los sistemas proporcionan extensiones orientadas a objetos a los sistemas relacionales se denominan sistemas relacionales orientados a objetos.

• Otra opción es tomar un lenguaje de programación orientado a objetos ya existente y extenderlo para que trabaje con las bases de datos. Estos lenguajes se denominan lenguajes de programación persistentes. Estos lenguajes permiten a los programadores trabajar directamente con los datos, desde el lenguaje de programación; sin tener que pasar por un lenguaje para el tratamiento de datos como SQL. Se denominan persistentes porque los datos siguen

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