L'OBJET-RELATIONNEL 1. Le modèle objet-relationnel

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1 L'OBJET-RELATIONNEL 1. Le modèle objet-relationnel
2. Le processus de normalisation 3. Vue d'ensemble de SQL3 4. Le support des objets 5. Conclusion 1 1

2 1.Modèle objet-relationnel
Nécessité de conserver la compatibilité avec l'existant SGBD relationnel Applications client-serveur Nécessité de supporter des données complexes textuelles, géométriques, géographiques, audiovisuelles, soniques, multimédias. 2 2

3 Faiblesses du modèle relationnel
Opérations séparées des données procédures stockées non intégrées dans le modèle, absence de gestion des attributs cachés. Support de domaines atomiques Conforme à la première forme normale de Codd, inadapté aux objets complexes (documents structurés), introduction de BLOB. Mauvais support des applications non standards CAO, CFAO, BD Géographiques, BD techniques. 4 4

4 L'apport des modèles objets
Identité d'objets Introduction de pointeurs invariants, Possibilité de chaînage. Encapsulation des données Possibilité d'isoler les données par des opérations, Facilite l'évolution des structures de données. Héritage d'opérations et de structures Facilite la réutilisation des types de données, Permet l'adaptation à son application. Possibilité d'opérations abstraites (polymorphisme) Simplifie la vie du développeur 5 5

5 Le support d'objets complexes
Nécessité d'introduire des attributs multivalués Fourniture de collections prédéfinies telles liste, ensemble, tableau, ... Imbrication des collections pour représenter des objets très compliqués Exemple Type Molécule { list <Atome, Connexions>} Type Atome { Noyau, list <Electrons> } 6 6

6 Classes de systèmes Etendre le modèle relationnel Tout refaire
Systèmes objet-relationnel Illustra de Stonebraker UniSQL de Won Kim Tout refaire Systèmes objets O2 de Bancilhon Complexité repartir de C++ C++ persistants Types utilisateurs et encapsulation Héritage et réutilisation Relationnel Référence et identité Collection et objets complexes 7 7

7 L'objet-relationnel Extension du modèle relationnel Extension de SQL
Attributs multivalués : structure, liste, tableau, ensemble, ... Héritage sur relations et types Domaine type abstrait de données (structure cachée + méthodes) Identité d'objets Extension de SQL Définition des types complexes avec héritage Appels de méthodes en résultat et qualification Imbrication des appels de méthodes Surcharge d'opérateurs OBJECT-RELATIONAL EN ANGLAIS OBJET Polymorphisme RELATIONNEL Types utilisateurs Domaine Table Attribut Clé Référence Collections Opération Identifiant Héritage 8 8

8 Exemple de table et objet (Oracle8)
Police Nom Adresse Conducteurs Accidents Conducteur Age Accident Rapport Photo 24 Paul Paris Paul 45 134 Robert 17 219 037 Objet Police

9 Bilan Objet-Relationnel
Nécessité d'étendre les types de données Les outils poussent. Pas de révolution objet mais la continuité ! Questions ? Ce n 'est pas trop compliqué ce mélange ?

10 2. Processus de normalisation
Un groupe international ISO/IEC JTC1/SC 21/WG3 DBL Pays actifs Australie, Brésil, Canada, France, Allemagne, Japon Korée, Hollande, Royaumes Unis, Etats Unis ANSI X3H2 ( Documents ISO/IEC 9075:1992, "Database Languages - SQL" ANSI X , "Database Language SQL" Validation par le NIST ( SQL2-92 niveau entré ; problèmes de financement ! 9 10

11 Les composants Part 1: Framework Part 2: Foundation Part 3: SQL/CLI
Une description non-technique de la structure de document. Part 2: Foundation Le noyau de spécification, incluant les types de données abstraits. Part 3: SQL/CLI l'interface d'appel client. Part 4: SQL/PSM le langage de spécifications de procédures stockées Part 5: SQL/Bindings les liens SQL dynamique et “embedded” SQL repris de SQL-92. Part 6: SQL/XA Une spécification de l'interface XA pour moniteur transactionnel. Part 7: SQL/Temporal Le support de la gestion du temps dans SQL3 10 11

12 Le planning Committee Draft – 1/96
Draft International Standard – 12/98 International Standard – 7/99 Autres composants prévus SQL/MM spécification d'ADT multimédia SQL/RDA spécification du protocole RDA 11 12

13 3. Vue d'ensemble de SQL3 Des aspects multiples
Un langage de définition de types Un langage de programmation Un langage de requêtes Un langage temporel ... Gestion de données complexes dans le cadre de système objet-relationnel Nouveaux langages Illustra, UniSQL, ODB II, Versant Modèles Relationnels étendus ("universels") Ingres, Oracle, DB2 UDB, Informix 12 13

14 La base Basic SQL/CLI capabilities (interface appel client)
Basic SQL/PSM capabilities (interface spécification des procédures stockées Triggers (intégration des déclencheurs) Abstract Data Types (ADT) Object Oriented Capabilities Préréquisites aux objets : Capacité à définir des opérations complexes (PSM). Stockage de procédures dans la base (PSM). Appels de procédures externes (PSM). 13 14

15 Les triggers Création des déclencheurs triggers Exemple :
événement = INSERT, UPDATE, DELETE possibilité de déclencher avant ou après l'événement. action = opération sur table avec éventuelle condition. possibilité de référencer les valeurs avant ou après mise à jour. Exemple : EMPLOYE (ID int, salaire float) CUMUL (ID int, Augmentation float) CREATE TRIGGER AFTER UPDATE OF salaire ON employé REFERENCING OLD AS ancien_salaire, NEW AS nouveau_salaire UPDATE CUMUL SET Augmentation = Augmentation nouveau_salaire - ancien_salaire WHERE ID = employé.ID 14 15

16 Les procédures (PSM) La programmation de procédure est intégrée au langage déclaration de variables, assignation, structures de contrôle CASE, IF boucles LOOP, FOR gestion des exceptions SIGNAL, RESIGNAL possibilité de procédures et fonctions externes Possibilité de structuration en modules 15 16

17 Bilan Normalisation La normalisation avance plus vite que les utilisateurs Elle marche bien quand elle précède la technique ! Questions ? Et Microsoft ?

18 4. SQL3 - Les objets Extensibilité des types de données
Définition de types abstraits. Possibilité de types avec ou sans OID. Support d'objets complexes Constructeurs de types (tuples, set, list, …). Utilisation de référence (OID). Héritage Définition de sous-types. Définition de sous-tables. 16 17

19 Les types abstraits CREATE TYPE <nom ADT> <corps de l'ADT>
<OID option> ::= WITH OID VISIBLE objets sans OID par défaut <subtype clause> ::= UNDER <supertype clause> possibilité d'héritage multiple avec résolution explicite <member list> <column definition> : attributs publics ou privés <function declaration> : opérations publiques <operator name list> : opérateurs surchargés <equals clause>, <less-than clause> : définition des ordres <cast clause> : fonction de conversion de types 17 18

20 Quelques exemples Un type avec référence Un type sans référence
CREATE TYPE WITH OID phone (country VARCHAR, area VARCHAR, number int, description CHAR(20)) Un type sans référence CREATE TYPE person (nss INT, nom VARCHAR, tel phone) Un sous-type CREATE TYPE student UNDER person (major VARCHAR, year INT) 18 19

21 Les constructeurs de types
Les types paramétrés possibilité de types paramétrés (TEMPLATE) gestion de la généricité assurée par le compilateur ... Les constructeurs de base collections SET(T), MULTISET(T), LIST(T) CREATE TYPE person (nss INT, nom VARCHAR, prénoms LIST(varchar), tel SET(phone)) Les références possibilité de référencer un objet créé “without OID” CREATE TYPE car (number CHAR(9), color VARCHAR, owner REF(person)) Les constructeurs additionnels stack, queue, array, insertable array (exemple : texte) non intégrés dans le langage mais peuvent être ajoutés 19 20

22 Les fonctions Définition des fonctions
[<function type>] : CONSTRUCTOR, ACTOR, DESTRUCTOR FUNCTION <function name> <parameter list> RETURNS <function results> <SQL procedure> | <file name> END FUNCTION Peuvent être associées à une base, un type, une table, … Exemple CREATE FUNCTION sell (c Ref(Constructor), amount MONEY) UPDATE Constructor SET total = total + amount WHERE Ref(Constructor) = c END FUNCTION Langage de programmation SQL et SQL3 PSM, Langage externe 20 21

23 Les tables Caractéristiques Possibilité d'utiliser un type prédéfini
une table peut posséder des attributs d'un type abstrait un tuple contient des références ou des valeurs complexes un attribut peut être de type référence (REF <type> ou with OID) Possibilité d'utiliser un type prédéfini CREATE TABLE cars OF car ; Possibilité de définir un nouveau type Le type est celui des tuples de la table CREATE TABLE Constructors OF NEW TYPE Constructor (name VARCHAR, total MONEY) ; Possibilité de définir des sous-tables CREATE TABLE FrenchConstructors UNDER Constructors(taxe MONEY) 21 22

24 L'appel de fonctions et opérateurs
SELECT r.name FROM emp j, emp r WHERE j.name = 'Joe' and distance(j.location,r.location) < 1 ; Appel d'opérateurs FROM emp, emp r WHERE emp.name = 'Joe' and contained(r.location, circle(emp.location,1)) ; 22 23

25 Le parcours de référence
Possibilité d'appliquer les fonctions Ref et DeRef (implicite) CREATE TABLE cars OF TYPE car SELECT c.Owner.name FROM cars c WHERE color = 'red' Possibilité de cascader la notation pointée SELECT dname FROM dept WHERE 1985 IN auto.years Généralisation possible aux chemins multiples SELECT dname FROM dept WHERE autos.(year=1985 and name = 'Ford') Toute collection peut être utilisée en place d'une table 23 24

26 Exemple de tables imbriquées
Services N° Chef Adresse Employés Dépenses Nom Age NDep Montant Motif 24 Paul Versailles Livres Mission Portable 134 Pierre 45 Marie 37 219 037 Nom Age NDep Montant Motif Livres Mission Eric 42 25 Patrick Paris Julie 51 185

27 Comparaison avec le relationnel
Accès en relationnel Accès en objet-relationnel select p.effdate, p.name, p.vehicleyr from policy p where p.carmodel.make = ‘ferrari' select effdate, name, vehicleyr from policy, customers, vehicles where policy.custno = customers.custno and policy.vehicleno = vehicles.vehicleno and model = ‘ferrari'

28 Exemple d'application (1)
GIS (Geographical Information Systems) Type Geométrie Point, ligne, polygone, chemin, rectangle, ellipse, ... Fonctions distance(geom,geom) returns real contained(geom,geom) returns bool overlaps(geom,geom) returns bool intersection(geom,geom) returns geom union(geom,geom) returns geom .... 24 27

29 Exemple d'application (2)
Images Type Library Différents formats : TIFF, GIF, FAX, CD, JPEG Fonctions : rotate(image,angle) returns image transpose(image) returns image flip(image) returns image enhance(image), oil_painting(image) plus(image,image), minus(image,image) intersection(image,image), union(image,image) histogram(image) returns(table) similarity(image,image) 25 28

30 5. UN STANDARD EN EVOLUTION
Proposition concurrente de l'odmg Accord entre constructeurs de SGBD Objets Support du modèle pur objet de l'OMG Variation de SQL traitant des collections imbriquées Accord ANSI X3 H2 et ODMG Définition d'un langage d'interrogation intégrant relationnel et objet Convergence relationnel-objet vers SQL3 De nombreux points restent à fixer Visibilité des OID ? Chemins multivalués ? Cohérence ? 26 29

31 Objet ou objet-relationnel ?
Données Données Simples Complexes Questions Relationnel Objet-Relation. Complexes Accès Fichiers Objet Directs ceci d'après Mike Stonebraker 27 30

32 Questions L'objet-relationnel s'impose doucement Questions ?
beaucoup de relationnel un peu d 'objet (UDT) Questions ? Et Microsoft ?