Banco de dados orientado a objetos

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Um banco de dados orientado a objetos é um banco de dados em que cada informação é armazenada na forma de objetos, ou seja, utiliza a Estrutura de dados denominada Orientação a objetos, a qual permeia as linguagens mais modernas. O gerenciador do banco de dados para um orientado a objeto é referenciado por vários como ODBMS ou OODBMS.

Existem dois fatores principais que levam a adoção da tecnologia de banco de dados orientados a objetos. A primeira, é que em um banco de dados relacional se torna difícil de manipular com dados complexos (esta dificuldade se dá pois o modelo relacional se baseia menos no senso comum relativo ao modelo de dados necessário ao projeto e mais nas contingências práticas do armazenamento eletrônico). Segundo, os dados são geralmente manipulados pela aplicação escrita usando linguagens de programação orientada a objetos, como C++, C#, Java,Python ou Delphi (Object Pascal), e o código precisa ser traduzido entre a representação do dado e as tuplas da tabela relacional, o que além de ser uma operação tediosa de ser escrita, consome tempo. Esta perda entre os modelos usados para representar a informação na aplicação e no banco de dados é também chamada de “perda por resistência”.

História[editar | editar código-fonte]

Os sistemas de gerenciamento de banco de dados orientado a objetos cresceram fora das pesquisas durante o começo da metade dos anos 80, buscando ter sustentação intrínseca da gerência da base de dados para objetos gráfico-estruturados. O termo “sistema de banco de dados orientado a objetos” surgiu originalmente por volta de 1985. Projetos de pesquisa notáveis incluem Encore-Ob/Server (Brown University), EXODUS (University of Wisconsin), IRIS (Hewlett-Packard), ODE (Bell Labs), ORION (Microelectronics and Computer Technology Corporation or MCC), Vodak (GMD-IPSI), e Zeitgeist (Texas Instruments). O projeto ORION teve mais artigos publicados do que qualquer outro. Won Kim, do MCC, compilou os melhores destes artigos num livro publicado pelo MIT Press.[1]

Surgiram produtos comerciais, como o GemStone (Servio Logic, alterado para GemStone Systems), Gbase (Graphael), e Vbase (Ontologic). No começo da metade dos anos 90 vimos novos produtos comerciais entrarem no mercado. Deste inclui-se ITASCA (Itasca Systems), Matisse (Matisse Software), Objectivity/DB (Objectivity, Inc.), ObjectStore (Progress Software, adquirido pela eXcelon, a qual era originalmente Object Design), ONTOS (Ontos, Inc., alterado para Ontologic), O2[2] (O2 Technology, surgiu de várias companhias, adquirido pela Informix, qual por sua vez foi adquirida pela IBM), POET (agora da FastObjects da Versant que adquiriu a Poet Systems), e Versant Object Database (Versant Corporation). Alguns destes produtos se mantem no mercado, tendo alguns se unido com novos produtos.

Os Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Orientados a Objetos adicionaram o conceito de persistência à programação orientada a objetos. No início os produtos comerciais eram integrados com várias linguagens GemStone (Smalltalk), Gbase (Lisp), e Vbase (COP). O COP era o C Object Processor, uma linguagem proprietária baseada no C ( COP é diferente de C++. Apesar de ambas terem C como base C++ também foi influenciada Pela Simula). Durante praticamente todos os anos 90, o C++ dominou o mercado comercial de Gerenciadores de Banco de Dados Orientados a Objetos. Os vendedores acrescentaram o Java no final dos anos 90 e mais recentemente o C#.

Recursos Técnicos[editar | editar código-fonte]

Num banco de dados orientado a objetos puro, os dados são armazenados como objetos onde só podem ser manipulados pelos métodos definidos pela classe de que estes objetos pertencem. Os objetos são organizados numa hierarquia de tipos e subtipos que recebem as características de seus supertipos. Os objetos podem conter referências para outros objetos, e as aplicações podem conseqüentemente acessar os dados requeridos usando um estilo de navegação de programação.

A maioria dos banco de dados também oferecem algum tipo de linguagem de consulta, permitindo que os objetos sejam localizados por uma programação declarativa mais próxima. Isto é, na área das linguagens de consulta orientada a objetos. A integração da consulta com a interface de navegação faz a grande diferença entre os produtos que são encontrados. Uma tentativa de padronização foi feita pela ODMG (Object Data Management Group) com a OQL (Object Query Language).

O acesso aos dados pode ser rápido porque as junções geralmente não são necessárias (como numa implementação tabular de uma base de dados relacional), isto é, porque um objeto pode ser obtido diretamente sem busca, seguindo os ponteiros.

Outra área de variação entre os produtos é o modo que este schema do banco de dados é definido. Uma característica geral, entretanto, é que a linguagem de programação e o schema do banco de dados usam o mesmo modo de definição de tipos.

Aplicações multimídia são facilitadas porque os métodos de classe associados com os dados são responsáveis pela correta reprodução.

Muitos bancos de dados orientados a objetos oferecem suporte a versões. Um objeto pode ser visto de todas as várias versões. Ainda, versões de objetos podem ser tratadas como objetos na versão correta. Alguns bancos de dados orientados a objetos ainda provêem um suporte sistemático a triggers e constraints que são as bases dos bancos ativos.

Vantagens e Desvantagens[editar | editar código-fonte]

Benchmarks entre ODBMSs e relacionais DBMSs tem mostrado que ODBMS podem ser claramente superiores para certos tipos de tarefas. A principal razão para isto é que várias operações são feitas utilizando interfaces navegacionais ao invés das relacionais, e o acesso navegacional é geralmente implementado de forma muito eficiente por ponteiros.[3]

Críticos das tecnologias baseadas em Bancos de Dados Navegacionais, como os ODBMS, sugerem que as técnicas baseadas em ponteiros são otimizadas para “rotas de pesquisa” ou pontos de vista muito específicos. Entretanto, para o propósito de consultas gerais a mesma informação, técnicas baseadas em ponteiros tenderão a ser mais lentas e mais difíceis de se formular do que as relacionais. Desta maneira, a abordagem navegacional parece simplificar para usos dos específicos conhecidos às custas do uso geral, ignorando usos futuros.

Outra coisa que trabalha contra os ODBMS parece ser a perda da interoperabilidade com um grande número de ferramentas/características que são tidas como certas no mundo SQL, incluindo a indústria de padrões de conectividade, ferramentas de relatório, ferramentas de OLAP e backup, e padrões de recuperação. Adicionalmente, banco de dados orientado a objetos perdem o fundamento formal matemático, ao contrário do modelo relacional, e isto às vezes conduz a fraqueza na sustentação da consulta. Entretanto esta objeção é descartada pelo fato que alguns ODBMSs suportam totalmente o SQL em adição ao acesso navegacional (Objectivity/SQL++). Mas, o uso eficaz pode requerer acordos para manter ambos os paradigmas sincronizados.

De fato há uma tensão intrínseca entre a noção de encapsulamento, que esconde os dados e somente os disponibiliza através de uma interface de métodos publicados, e o presuposto de muitas tecnologias de bancos de dados, de que estes dados podem ser acessados por consultas baseadas em seu conteúdo ao invés de caminhos predefinidos. O pensamento centrado em bancos de dados tende a ver o mundo através de forma declarativa e dirigida a uma visão de atributos, enquanto a OOP tenta ver o mundo através um ponto de vista comportamental. Esta é uma das várias “perdas por resistência” que envolvem OOP e banco de dados.

Embora alguns afirmem que a tecnologia de banco de dados orientado a objetos fracassou, os argumentos essenciais em seu favor permanecem válidos, e as tentativas de integrar as funcionalidades de bancos de dados mais próxima as linguagens de programação orientadas a objeto continuam tanto nas comunidades de pesquisa quanto nas industriais.

ODMG[editar | editar código-fonte]

O ODMG (Object Database Management Group) era um consórcio de vendedores de banco de dados orientados a objetos e mapeadores objeto-relacionais, membros da comunidade acadêmica, e parceiros interessados. A meta era criar um conjunto de especificações que permitiriam a portabilidade das aplicações que armazenam objetos em sistemas de gerenciamento de banco de dados. Foram publicadas várias versões desta especificação. O último release foi a ODMG 3.0. Em 2001, a maioria dos principais vendedores de banco de dados orientado a objetos e mapeadores de objeto-relacionais reivindicaram a conformidade com a ODMG Java Language Binding. A conformidade com os demais componentes da especificação foi variada.[4] Em 2001, o ODMG Java Language Binding foi submetido para o Java Community Process como base para a especificação Java Data Objects. As companhias membras do ODMG decidiram então concentrar esforços na especificação do Java Data Objects. Como resultado, a ODMG se dissolveu em 2001.

Várias ideias do banco de dados orientado a objetos foram absorvidas pela SQL:1999 e tem sido implementadas em vários graus nos produtos de banco de dados objeto-relacional.

Em 2005 Cook, Rai e Rosenberger propuseram abandonar todos os esforços de padronização para introduzir APIs adicionais de consulta orientadas a objetos e, ao invés disso, usar as próprias linguagens orientadas a objetos, como o JAVA e o .NET. Como resultado surgiram as Consultas Nativas (Native Queries). Similarmente, a Microsoft anunciou a LINQ (Language Integrated Query) e DLINQ, uma implementação do LINQ, em setembro de 2005, para prover a aproximação da capacidade da linguagem de consulta integrada do banco de dados com as linguagens de programação C# e VB.NET 9.

Em fevereiro de 2006, o OMG (Object Management Group) anunciou que havia concedido o direito de desenvolver novas especificações baseadas na especificação ODMG 3.0 e a formação do ODBT WG (Object Database Technology Working Group). O ODBT WG planeja criar um conjunto de especificações que incorporará avanços da tecnologia de banco de dados orientados a objetos (ex. replicação), gerenciamento de dados (ex. indexação espacial) e formato de dados (ex. XML) e incluir novas características dentro deste padrão que dará suporte ao dominios onde as bancos de dados orientadas a objeto estão sendo adotadas (ex. sistemas de Tempo real).

Referências e notas[editar | editar código-fonte]

  1. Kim, Won. Introduction to Object-Oriented Databases. The MIT Press, 1990. ISBN 0-262-11124-1
  2. Bancilhon, Francois; Delobel,Claude; and Kanellakis, Paris. Building an Object-Oriented Database System: The Story of O2. Morgan Kaufmann Publishers, 1992. ISBN 1-55860-169-4.
  3. Animação mostrando como um banco de dados orientado a objetos funciona
  4. Barry, Douglas and Duhl, Joshua. Object Storage Fact Books: Object DBMSs and Object-Relational Mapping. Barry & Associates, Inc., 2001. A páginas exibe a conformidade da ODMG para a os banco de dados orientados a objetos e os produtos objeto-relacionais em 2001

Ver também[editar | editar código-fonte]