Будущее объектных СУБД

Перспективы развития баз данных

В последние годы объектная технология нашла широкое применение в большинстве инструментальных средств, особенно при построении распределенных информационных систем в архитектуре клиент/сервер. Однако быстрое развитие объектной технологии в меньшей степени затронуло направление, связанное с объектно-ориентированными базами данных (ООБД): рынок этих продуктов пока невелик, но разработчикам приложений БД, которые решаются воспользоваться преимуществами объектно-ориентированного подхода, уже есть из чего выбрать. Сегодня в их распоряжении объектные базы данных, объектно-реляционные адаптеры, гибридные или объектно-ориентированные версии реляционных СУБД. Растущее число примеров успешного использования этих решений в сложных и ответственных приложениях, по мнению многих аналитиков, говорит о том, что время объектных баз данных пришло.

После языков объектно-ориентированного программирования (ООП) ООБД были, пожалуй, одними из первых продуктов, в которых реализована объектная технология. Однако если языки завоевывают все большую популярность у разработчиков, то об объектных БД этого сказать нельзя. Как правило, объекты применяются лишь в разработке приложений, но не для хранения данных.

Что же такое объектные базы данных? Согласно одному из известных определений, это «БД, позволяющие хранить полноценные объекты, не сводимые к некоторому заданному внутреннему формату». В отличие от реляционных БД, где данные хранятся в виде двумерных таблиц, объекты в ООБД содержат о себе полную информацию, например, знают о своем месте в иерархии классов и могут наследовать характеристики (свойства) других объектов.

Хотя некоторые ООБД появились почти десять лет назад, их производителям в большинстве не удалось выйти за рамки узких ниш рынка и сделать свои продукты высокодоходными.

Одним из преимуществ объектно-ориентированного подхода является значительное увеличение производительности труда разработчиков. Это в полной мере относится и к ООБД. По мнению аналитиков, объектные базы данных обладают большей гибкостью, чем реляционные и иерархические. По оценкам экспертов, их применение позволяет сократить время выполнения проекта почти на 75%. В то же время первоначальные затраты на разработку объектных систем довольно велики.

В тех случаях, когда данные не настолько просты, чтобы их можно было легко структурировать в виде реляционных таблиц, объектные БД позволяют получить превосходные решения. Объектная база данных допускает хранение больших сложных групп данных вместе со связями между их элементами, что упрощает программирование БД. Вместо того чтобы преобразовывать данные в форму, подходящую для размещения в реляционных таблицах, их можно хранить в естественном виде.

Почему же объектные СУБД не находят широкого применения? По мнению специалистов, главная причина в том, что значительные средства уже инвестированы в реляционные СУБД. Многие организации не уверены, что затраты, связанные с переходом на объектные базы данных, окупятся. И, как следствие, отсутствуют инструментальные средства. Кроме того, сама концепция объектных СУБД сложна и требует от программистов достаточно серьезного и длительного обучения.

ООБД стали разрабатываться с середины 80-х годов в основном для поддержки САПР. Сложные структуры данных систем автоматизированного проектирования оказалось очень удобно оформлять в виде объектов, а технические чертежи проще хранить в БД, чем в файлах. Это позволяет обойтись без декомпозиции графических структур на элементы и записи их в файлы после завершения работы с чертежом, выполнения обратной операции при внесении любого изменения. Если типичные реляционные данные имеют связи глубиной в два уровня, то иерархическая информация чертежей САПР обычно включает порядка десяти уровней, что требует достаточно сложных операций для «сборки» результата. Объектные базы данных хорошо соответствовали подобным задачам, и эволюция многих ООБД началась именно с рынка САПР.

Этим объясняются и некоторые другие их особенности. Исторически сложилось так, что первые ООБД проектировались для поддержки небольших рабочих групп (порядка десяти человек) и не были приспособлены для обслуживания сотен пользователей.

Между тем специалисты отмечают, что ООБД не требуют многих из тех внутренних функций и механизмов, которые столь привычны и необходимы в реляционных БД. Например, при небольшом числе пользователей, длинных транзакциях и незначительной загрузке сервера объектные СУБД не нуждаются в поддержке сложных механизмов резервного копирования / восстановления. Фиксация длинной транзакции означает замену достаточно обширного набора объектов. Ее отмена сводится просто к разблокированию этого набора для доступа к ним других пользователей. Здесь не нужны журналы регистрации, многоуровневый откат транзакций, контрольные точки и т. д. Наконец, еще одна характерная черта объектных БД: они были одними из первых продуктов, хорошо вписывающихся в распределенные архитектуры клиент / сервер. Работы в данном направлении продолжаются и сегодня, но уже можно сказать, что переход к коммерческим приложениям идет достаточно успешно.

Когда же наступит «год объектных баз данных»?

В 1995 г. наметился заметный сдвиг в области освоения объектных СУБД. Уже существуют примеры практического их использования крупными биржами, банками, страховыми компаниями, а также в сфере производства и телекоммуникаций, где базам данных, содержащим гигабайты информации, приходится обслуживать сотни пользователей. Они оказались хорошей альтернативой в тех случаях, когда применение реляционных БД вынуждало строить сложную схему с чрезмерно большим числом межтабличных связей.

Благодаря значительному прогрессу в развитии объектной технологии за последние пять лет производителям удалось довести свои ООБД до такого уровня, что они стали вполне отвечать реальным требованиям рынка.

Несмотря на то, что технология объектных БД определенно созрела для крупных проектов, для действительно массового ее распространения необходим специальный инструментарий.

В настоящий момент ощущается настоятельная потребность в интеграции ООБД с существующими инструментальными средствами. Разработчики уже сегодня могли бы продуктивно использовать версии Visual Basic, PowerBuilder, Delphi. Многие продукты для создания приложений в той или иной мере являются объектно-ориентированными, но работают по-прежнему с реляционными БД.

Еще одним решением может стать создание гибридных объектно-реляционных СУБД, которые могут хранить и традиционные табличные данные, и объекты. Многие аналитики считают, что будущее за такими гибридными БД. Ведущие поставщики реляционных СУБД начинают добавлять к своим продуктам объектно-ориентированные средства.

Системы клиент – сервер

Системы клиент – сервер (которые также называют распределенными или кооперативными) имеют три различных компонента, каждый из которых выполняет конкретную работу: сервер базы данных, клиентное приложение и сеть.

Сервер эффективно управляет ресурсом (таким, как информационная база данных). Основной функцией сервера является оптимальное управление ресурсом для множества клиентов, которые одновременно у него этот ресурс запрашивают. Серверы баз данных выполняют такие задачи, как:

· управление одной информационной базой данных, с которой совместно работают множество пользователей;

· управление доступом к базе данных и другим требованиям защиты;

· защита информации в базе данных с помощью средств архивации / восстановления и создания резервных копий;

· централизованное задание для всех клиентных приложений правил глобальной целостности данных.

Клиентное приложение – это часть системы, которую пользователь использует для взаимодействия с данными. Клиентные приложения в СУБД клиент – сервер выполняют следующие задачи:

· представления интерфейса, с помощью которого пользователь может выполнять свою работу;

· управления логикой приложения, например, всплывающими списками в форме ввода данных или диаграммами в графическом представлении данных;

· выполнения логики приложения, например, вычисление полей в форме ввода данных;

· проверки допустимости данных;

· запроса и получения информации о сервере базы данных.

Наконец, средствами передачи данных между клиентом и сервером в системе являются сеть и коммуникационное программное обеспечение, имеющееся у клиента и на сервере и позволяющее им взаимодействовать через сеть.

Примеры сетевых СУБД: Oracle, Informix. Многие настольные СУБД (например MS Access) могут работать в качестве клиентов для вышеперечисленных СУБД.

Дата добавления: 2014-01-07