Основы будущих систем баз данных

В качестве названия этого раздела была выбрана часть названия второго издания книги Дейта и Дарвена “Основы будущих систем баз данных: третий манифест” [20]. Этот выбор названия раздела не случаен, потому что раздел базируется на этой книге – она для него означает примерно то же, что книги [5] и [13] для подразделов 2.2 и 3.2 соответственно.

Прежде, чем переходить к основному материалу раздела, кратко представим содержание книги [20]. Прежде всего, заметим, что это второе издание, вышедшее в свет в 2000 г. Первое издание было опубликовано в 1998 г. под названием “Основы объектно/реляционных баз данных” [19]. Вот что пишут Д&Д по поводу изменения названия в предисловии ко второму изданию [20]: “Название первой редакции характеризовало Манифест как “основание объектно/реляционных баз данных”. Хотя эта характеристика была точной, она не была достаточной. Теперь мы считаем Манифест (как, впрочем, было всегда) основанием будущих баз данных вообще – включая, например, базы данных, содержащие темпоральные данные, и базы данных, используемые в связи с World Wide Wed .”

Однако, как кажется, более вероятными причинами для смены названия были следующие обстоятельства:

Название первого издания могло вводить в заблуждение читателей, не слишком хорошо знакомых с подходом Д&Д. Термин “объектно-реляционные системы баз данных” достаточно давно закрепился за технологией, следующей идеям Второго манифеста и реализованной в разных формах в продуктах Informix , Oracle и IBM . Видимо, при выборе названия для первого издания своей книги Д&Д стремились подчеркнуть, что идеи именно Третьего манифеста могут привести к достижению тех целей, которые ставили перед собой создатели Второго манифеста.

Но независимо от того, присутствие слова “объектно” в названии первого издания книги противоречило явственно высказываемому Д&Д отношению к объектной технологии в области баз данных. Д&Д постоянно подчеркивают путаницу и туманность, связанные с использованием термина “объект” в “объектно-ориентированном мире”.
Сами они используют ( или стремятся использовать) это слово только в неформальном смысле. Но в этом случае неясно, как следует трактовать названием первого издания. Основы чего предлагают авторы?

Конечно, второе издание [20] появилось так скоро после выхода в свет первого издания не только и не столько потому, что авторы решили изменить название. В первом издании была недостаточно доработана часть книги, посвященная наследованию типов. За два года после выхода в свет этого издания Д&Д сумели построить законченную модель наследования, и именно желание представить полный вариант своих предложений побудило авторов к быстрым подготовке и публикации второго издания книги.

Второе издание [20] имеет следующую структуру. Основной текст книги разделен на четыре части: вступление, формальные спецификации, неформальные обсуждения и объяснения, подтипизация и наследование.

Первая часть книги состоит из двух вводных глав, написанных без привлечения каких-либо формализмов. В главе 1 содержится базовая информация, поясняющая некоторые основополагающие идеи, лежащие в основе книги. В частности, обсуждаются ключевые логические различия между понятиями м одели и реализации; значения и переменной; значения, вида и кодировки

значения. Глава 2 состоит из неформального обсуждения двух возможных подходов к ключевому вопросу интеграции объектов и отношений (что соответствует понятию объектного класса в реляционной модели данных?). Демонстрируется, что один из этих подходов является правильным, а другой – ложным.

Вторая часть

книги носит наиболее формальный характер. В главе 3 приводится сам Третий манифест в том виде, как мы изложили его в подразделе 4.1. В главе 3 содержится определение новой реляционной алгебры (“A ”). В главе 4 определяется язык Tutorial D . Этот язык основывается на принципах, заложенных в Манифесте, и на алгебре A . Tutorial D служит основой для примеров в следующих главах книги. Он также позволяет судить о том, что могла бы представлять собой на практике СУБД, поддерживающая идеи Манифеста.

Третья часть

представляет собой реальную сердцевину книги. Она состоит из шести глав, по одной для каждого из шести разделов Манифеста, как он определяется в главе 3. Эта часть, по существу, является сильно расширенным вариантом неформальных комментариев к предписаниям, запретам и очень строгим суждениям Третьего манифеста

Четвертая часть книги играет для подтипизации и наследования ту же роль, что первые три части . Так, глава 12

соответствует первой части (она содержит общее введение в тему ); глава 13 соответствует второй части (она содержит формальные определения); а главы 14, 15 и 16 соответствуют третьей части (они содержат расширенные, но неформальные пояснения и обсуждения этих формальных определений). Точнее, в главе 14

рассматривается только одиночное наследование при наличии скалярных типов; в главе 15 идеи, обсуждаемые в главе 14, расширяются для включения поддержки множественного наследования; в главе 16 в расчет принимаются также типы кортежей и отношений.

В дополнение к перечисленным главам в книге содержится одиннадцать приложений.

В приложении A определяется альтернативный вариант Tutorial D , основанный на реляционном исчислении, а не на реляционной алгебре.

Приложение B посвящено обсуждению “двух больших заблуждений” (приравнивание отношений и объектных классови смешение указателей и отношений).

В приложении C обсуждается “дилемма проектирования” (как лучше проектировать базу данных – в терминах структуры отношений или в терминах определяемых пользователем типов данных?).

В приложении D рассматриваются вопросы единиц измерения в контексте определения типов данных.

Приложение E посвящается критике применяемого в объектно-реляционном подходе механизма “супертаблиц и подтаблиц”.

В приложении F продолжается начатое в четвертой части книги обсуждение проблем, связанных с изменением семантики операций при определении типов данных с использованием наследования.

В приложении G критикуются подходы к наследованию типов, не основанные на специализации путем ограничения.

В приложении H подход Третьего манифеста сравнивается с подходом стандарта SQL :1999.

Аналогичное сравнение с подходом ODMG содержится в приложении I .

В приложении J приводится текст интервью, данного Д&Д по поводу Третьего манифеста в 1994 г.

В заключительном приложении (Приложении K) приводится аннотированный и согласованный список публикаций, используемых во всей книге.

В этом подразделе мы остановимся на следующих темах, обсуждаемых в книге [20]:

общие принципы;

система типов;

модель наследования и подтипизации.

Содержание раздела