面向对象数据库中的动态关系与智能模糊对象数据库架构

# 面向对象数据库中的动态关系与智能模糊对象数据库架构 ## 1. 面向对象数据库中的动态关系 ### 1.1 关系类型及传播语义 在面向对象数据库中，存在三种类型的关系，用户可以统一地对它们进行操作，具体关系类型及传播语义如下： | 关系类型 | 传播语义 | | ---- | ---- | | 聚合（Aggregation） | 操作从聚合体传播到部分，删除聚合体将导致部分被删除，但反之则不然。聚合关系具有传递性，即一个聚合体的部分可能还有其自身的部分。 | | 关联（Association） | 关联关系的一侧发生变化时，会自动传播到另一侧，同时需要保留基数语义。通过透明地传播变化来确保基数不变。 | | 继承（Inheritance） | 类结构的变化需要传播到其子类。采用类版本控制方法，避免使在关系定义更改之前使用类定义创建的对象和应用程序失效。每当类结构发生变化时，会为该类及其所有子类创建新的类版本。 | ### 1.2 动态关系在数据库架构演变中的应用 传统观点认为类之间的关系在编译时是固定的，但实际上类之间的关系可以是动态的，并且可以在运行时更改。如果构成对象数据库模式的各种元对象（如类等）通过动态关系相互连接，就可以动态修改数据库模式。 - **SADES系统**：通过动态关系方法实现了半自主数据库演变系统（SADES），该系统构建在商业对象数据库系统Jasmine之上，支持类层次结构演变、类版本控制、对象版本控制以及知识库/规则库演变。 - **SADES概念模式**：是一个完全连接的有向无环图（DAG），每个节点是一个类版本派生图（CVDG）。CVDG节点包含对前驱、后继、版本化类对象的引用，以及类版本的描述信息等。每个CVDG节点还包含对对象版本派生图（OVDG）的引用集合，OVDG存储实例的不同版本信息。 ### 1.3 相关工作对比 | 相关工作 | 特点 | 不足 | | ---- | ---- | ---- | | 早期扩展OO模型的工作 | 专注于关系语义和传播，但未考虑关系的动态性，也未统一处理各种关系类型或提取面向对象模型中的隐式关系。 | 缺乏对关系动态性的考虑，未统一处理关系类型。 | | ODMG标准 | 要求数据库管理系统维护语义相关对象的引用完整性，关系被统一处理，但不是一等对象，也不具有动态性。 | 关系不是一等对象，不具备动态性。 | | Iris数据库管理系统 | 使用n元、可反向遍历的关系来建模对象和元对象信息，对象和元对象在语义上相关，但关系不是语义构造，动态性不强。 | 关系不是语义构造，动态性不足。 | 而本文提出的方法中，关系既是语义构造又是一等对象，可以动态地引入、修改和删除关系定义，统一处理各种类型的关系，并由系统管理引用完整性和变化传播。 ### 1.4 总结 本文提出了一种在面向对象数据库中纳入动态关系的方法，其新颖之处在于关系的动态性和对各种关系的统一处理。通过将数据库划分为虚拟空间，对关系进行分类，并自动提取建模领域中的显式和隐式关系。采用类版本控制方法确保关系定义更改前后的对象和应用程序的有效性。还提出了一个元模型，可应用于任何现有的对象数据库管理系统，实现动态关系。 mermaid图展示关系操作流程： ```mermaid graph LR A[用户操作] --> B{关系类型} B -->|聚合| C[聚合操作传播] B -->|关联| D[关联变化传播] B -->|继承| E[类版本控制] C --> F[部分更新或删除] D --> G[另一侧同步更新] E --> H[创建新类版本] ``` ## 2. 智能模糊对象数据库架构（IF OOD） ### 2.1 背