ภาษาเชิงวัตถุ
1. Object-Oriented Languages
ในการแสดงให้เห็นถึงแนวทางเชิงวัตถุ
หลักการต่าง ๆ
จะถูกนำไปใช้ในการเขียนโปรแกรมซึ่งสามารถทำได้วิธีใดวิธีหนึ่งในนี้
- นำหลักการเชิงวัตถุไปใช้เป็นเครื่องมือในการออกแบบ
เพื่อดำเนินการในขั้นต่อไป
ตัวอย่างเช่นการออกแบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
เริ่มจากการออกแบบ E-R ไดอะแกรม
จากนั้นก็แปลงไปเป็นรีเลชัน
- หลักการเชิงวัตถุถูกนำไปรวมในภาษาใดภาษาหนึ่ง
เพื่อใช้ในการจัดการฐานข้อมูล
ด้วยวิธีการนี้ก็มีอยู่หลาย
ภาษาที่สามารถรวมหลักการเชิงวัตถุได้
ดังนี้
- เพิ่มความสามารถเชิงวัตถุเข้าไปใน
ภาษา SQL
เพื่อให้สามารถจัดการกับชนิดข้อมูลที่ซับซ้อนได้
ซึ่งจะเรียกว่า Object-relational system
- นำภาษาโปรแกรมที่มีลักษณะเชิงวัตถุอยู่แล้วมาเพิ่มความสามารถทางด้านฐานข้อมูลเข้าไป
ซึ่งจะถูกเรียกว่า persistent
programming languages
2. Persistent Programming Languages
Persistent data:
คือข้อมูลที่ยังคงอยู่แม้ว่าโปรแกรมที่สร้างข้อมูลนั้นขึ้นมาได้ถูกปิดไปแล้วก็ตาม
Persistent programming
language
คือโปรแกรมภาษาที่เพิ่มส่วนสำหรับจัดการ
persistent data
ซึ่งแตกต่างจากภาษาที่รวม(embedded)เอา
SQL เข้าไว้ในตัวภาษาอย่าน้อย 2
อย่างคือ
1.
ในภาษาแบบ embedded ชนิดข้อมูลของ
host language
จะแตกต่างชนิดข้อมูลของภาษาจัดการข้อมูล
ดังนั้นจึงเป็นหน้าที่ของนักเขียนโปรแกรมที่จะทำการแปลงชนิดข้อมูลระหว่าง
host language และภาษาจัดการข้อมูล
ซึ่งมีอุปสรรคหลายอย่างคือ
- โปรแกรมที่ใช้ในการแปลงระหว่างอ๊อปเจ็กและทูเปิล
จะไม่ได้มีการดำเนินการในเชิงวัตถุ
ซึ่งอาจจะก่อให้เกิดความผิดพลาดขึ้นได้
- การแปลงข้อมูลระหว่างข้อมูลที่อยู่ในรูปแบบเชิงวัตถุกับข้อมูลที่อยู่ในรูปแบบเชิงสัมพันธ์
จะต้องเขียนโปรแกรมเป็นจำนวนมาก
ในทางกลับกัน
persistent programming language
และภาษาสืบค้นข้อมูลถูกรวมเข้าด้วยกัน
กับ host language
และทั้งสองภาษาต่างก็มีการใช้งานชนิดข้อมูลชนิดเดียวกัน
ดังนั้นอ๊อปเจ็กสามารถถูกสร้างและถูกจัดเก็บในฐานข้อมูล
โดยไม่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบใด
ๆ ทั้งสิ้น
2.
นักเขียนโปรแกรมใช้งานลักษณะ
embedded SQL
เพื่อไปดึงข้อมูลจากฐานข้อมูลเข้าสู่หน่วยความจำ
ถ้ามีการปรับปรุงข้อมูลก็จะเขียนคำสั่งเพื่อสั่งให้นำข้อมูลบันทึกกลับลงไปสู่ฐานข้อมูล
ส่วนใน
persistent programming language นั้น
นักเขียนโปรแกรมสามารถจัดการกับ
persistent data
ได้โดยไม้ต้องมีการเขียนโปรแกรมเพื่อดึงข้อมูลหรือบันทึกข้อมูลกลับลงไปในฐานข้อมูล
2.1 Persistence of
Objects
- ภาษาโปรแกรมเชิงวัตถุ
สนับสนุนหลักการของอ๊อปเจ็กทั้งการนิยามอ๊อปเจ็ก
การสร้างอ๊อปเจ็ก
แต่อย่างไรก็ตามอ๊อปเจ็กเหล่านี้ก็เกิดขึ้นเพียงชั่วคราวเท่านั้น
เมื่อปิดโปรแกรม อ๊อปเจ็กเหล่านั้นก็จะหายไป
ดังนั้นขั้นตอนแรกคือต้องหาวิธีทำให้อ๊อปเจ็กยังคงอยู่
ไม่หายไปเมื่อปิดโปรแกรม
ซึ่งก็มีอยู่หลายวิธีคือ
- Persistence by class
เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดแต่ไม่เหมาะที่จะนำมาใช้งาน
วิธีการนี้เป็นการประกาศว่าคลาสสร้างสร้างขึ้นเป็นแบบ
persistent นั่นคืออ๊อปเจ็กทุกอ๊อปเจ็กของคลาสจะเป็น
persistent อ๊อปเจ็กไปโดยปริยาย
ซึ่งวิธีการนี้ไม่มีความยืดหยุ่น
เนื่องจากมันถูกใช้ทั้งแบบชั่วคราวและ
persistent ในคลาสเพียงคลาสเดียว
ในระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงวัตถุ
การประกาศคลาสให้เป็นแบบ
persistent
จะถูกมองว่าเป็นคลาสที่สามารถทำให้
persist ได้
แทนที่จะมองว่าเป็นคลาสที่
persist
- Persistence by creation
วิธีการนี้เป็นการกำหนดรูปแบบในการสร้าง
persistent อ๊อปเจ็ก
โดยการเพิ่มรูปแบบสำหรับสร้างอ๊อปเจ็กชั่วคราว
ดังนั้นอ๊อปเจ็กที่ถูกสร้างขึ้นจะเป็นแบบ
persist หรือแบบชั่วคราว
ก็ขึ้นอยู่กับตอนที่สร้างอ๊อปเจ็ก
ว่าจะสร้างอย่างไร
- Persistence by marking
วิธีนี้จะทำการกำหนดให้อ๊อปเจ็กเป็น
persistent
หลังจากที่ได้ถูกสร้างขึ้นมา
ทุก ๆ อ๊อปเจ็กถูกสร้างขึ้นมาแบบชั่วคราว
แต่ถ้าอ๊อปเจ็กไหนต้องการที่จะให้คงอยู่หลังจากจบโปรแกรม
ก็จะทำการกำหนดก่อนที่จะจบโปรแกรม
- Persistence by reference
อ๊อปเจ็กหนึ่งหรือหลาย ๆ
อ๊อปเจ็กจะถูกกำหนดให้ persist
ในลักษณะเป็น root ของอ๊อปเจ็ก
ดังนั้นอ๊อปเจ็กทุกตัวที่ถูกอ้างถึงจาก
root ก็จะเป็นแบบ persistent
2.2 Object Identity
and Pointers
เมื่อ persistent
object ถูกสร้าง มันจะถูกกำหนด
persistent object identifier
แนวคิดของ
object identifier มีลักษณะคล้าย กับ pointer
แนวทางง่าย ๆ ในการสร้าง build-in
identity คือ ใช้ pointer ชี้ไปที่
ตำแหน่งทางกายภาพของแหล่งเก็บข้อมูล
โดยเฉพาะภาษาเชิงวัตถุอย่าง
C++ มีการสร้าง
ความสัมพันธ์ระหว่างอ๊อปเจ็กกับตำแหน่งทางกายภาพในแหล่งเก็บข้อมูล
อาจมีการเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา
อย่างไรก็ตาม
ได้มีการแบ่งระดับความความถาวรไว้ดังนี้
- intraprocedure
:
Identity
จะคงอยู่ในขณะที่กำลังทำคำสั่งของหนึ่งกระบวนความ(procedure)เช่น
ตัวแปรชนิด local
ภายในกระบวนความ
- intraprogram
:
Identity
จะคงอยู่ในขณะที่กำลังทำคำสั่งของหนึ่งโปรแกรมหรือคิวรี
เช่นตัวแปรชนิด global
- interprogram
:
Identity
จะคงอยู่จากโปรแกรมหนึ่งไปสู่อีกโปรแกรมหนึ่ง
เช่น pointers
ไปยังข้อมูลในแฟ้มบนดิสก์
แต่มันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดเก็บข้อมูลในแฟ้มถ้ามีการเปลี่ยนแปลงระบบแฟ้ม
- persistent
:
Identity
จะคงอยู่ไม่เฉพาะตอนที่โปรแกรมกำลังทำงานเท่านั้น
แต่จะเกี่ยวข้องกับกรปรับเปลี่ยนโครงสร้างของข้อมูลด้วย
ซึ่งการคงอยู่ในลักษณะนี้จะถูกใช้ในระบบเชิงวัตถุ
2.3 Storage and Access
of Persistent Objects
อ๊อปเจ็กถูกจัดเก็บในฐานข้อมูลอย่างไร
ข้อมูลของแต่ละอ๊อปเจ็กก็จะถูกจัดเก็บแยกเฉพาะไปแต่ละอ๊อปเจ็ก
และส่วนของโปรแกรมที่ใช้เขียนเมธอดก็ควรถูกจัดเก็บไว้ในส่วนของ
database schema
รวมไปถึงการกำหนดชนิดข้อมูลต่าง
ๆ ของคลาส
อย่างไรก็ตามส่วนมากจะมีการจัดเก็บไว้ในไฟล์แยกออกมาจากฐานข้อมูล
การค้นหาอ๊อปเจ็กในฐานข้อมูลทำได้หลายวิธีคือ
- บอกชื่อของอ๊อปเจ็ก
เหมาะกับจำนวนอ๊อปเจ็กน้อย
ๆ
- ใช้ object identifiers
หรือ persistent pointers ไปที่อ๊อปเจ็ก
ซึ่งสามารถถูกจัดเก็บไว้ภายนอกได้
ไม่เหมือนกับการบอกชื่อ
ตัวชี้เหล่านี้ไม่ต้องมีการทำอะไรอีก
มันสามารถที่จะชี้ไปยังตำแหน่งที่เก็บข้อมูลในฐานข้อมูลได้ทันที
- เก็บคอลเลกชันของอ๊อปเจ็ก
และยอมให้โปรแกรมทำการค้นหาอ๊อปเจ็กที่ต้องการในคอลเลกชันได้
คอลเลกชันของอ๊อปเจ็กสามารถมองเป็น
collection type ได้ ประกอบไปด้วย
sets multiset list และอื่น ๆ
และมีคลาสพิเศษที่เรียกว่า
class extent ซึ่งเป็นคอลเลกชันของอ๊อปเจ็กทุกตัวของคลาส
ซึ่งเมื่อไรก็ตามที่อ๊อปเจ็กถูกสร้าง
อ๊อปเจ็กนั้นก็จะถูกเพิ่มเข้าไปใน
class extent ทันที และ เมื่อไรที่อ๊อปเจ็กถูกลบ
อ๊อปเจ็กนั้นก็จะถูกลบออกจาก
class extent เช่นกัน
ระบบฐานข้อมูลเชิงวัตถุแทบทุกระบบสนับสนุนการเข้าถึง
persistent objects ทั้งสามวิธี โดยที่อ๊อปเจ็กทุกตัวต้องมี
object identifiers การกำหนดชื่อให้กับ class
และ คอลเลกชันของอ๊อปเจ็กอื่น
ๆ แต่อ๊อปเจ็กเกือบทั้งหมดไม่ได้ถูกกำหนดชื่อ
ดังนั้นเราจะใช้ class extents
เพื่อจัดการกับคลาสทุกคลาสที่มี
persistent objects