L'OBJET-RELATIONNEL

1. L'OBJET-RELATIONNEL • 1. Le modèle objet-relationnel • 2. Le processus de normalisation • 3. Vue d'ensemble de SQL3 • 4. Le support des objets • 5. Conclusion

2. 1.Modèle objet-relationnel • Nécessité de conserver la compatibilité avec l'existant • SGBD relationnel • Applications client-serveur • Nécessité de supporter des données complexes • textuelles, • géométriques, • géographiques, • audiovisuelles, • soniques, • multimédias.

3. Faiblesses du modèle relationnel • Opérations séparées des données • procédures stockées non intégrées dans le modèle, • absence de gestion des attributs cachés. • Support de domaines atomiques • Conforme à la première forme normale de Codd, • inadapté aux objets complexes (documents structurés), • introduction de BLOB. • Mauvais support des applications non standards • CAO, CFAO, • BD Géographiques, • BD techniques.

4. L'apport des modèles objets • Identité d'objets • Introduction de pointeurs invariants, • Possibilité de chaînage. • Encapsulation des données • Possibilité d'isoler les données par des opérations, • Facilite l'évolution des structures de données. • Héritage d'opérations et de structures • Facilite la réutilisation des types de données, • Permet l'adaptation à son application. • Possibilité d'opérations abstraites (polymorphisme) • Simplifie la vie du développeur

5. Le support d'objets complexes • Nécessité d'introduire des attributs multivalués • Fourniture de collections prédéfinies telles liste, ensemble, tableau, ... • Imbrication des collections pour représenter des objets très compliqués • Exemple • Type Molécule • { list <Atome, Connexions>} • Type Atome • { Noyau, list <Electrons> }

6. Classes de systèmes • Etendre le modèle relationnel • Systèmes objet-relationnel • Illustra de Stonebraker • UniSQL de Won Kim • Tout refaire • Systèmes objets • O2 de Bancilhon • Complexité • repartir de C++ • C++ persistants Types utilisateurs et encapsulation Héritage et réutilisation Relationnel Référence et identité Collection et objets complexes

7. Extension du modèle relationnel Attributs multivalués : structure, liste, tableau, ensemble, ... Héritage sur relations et types Domaine type abstrait de données (structure cachée + méthodes) Identité d'objets Extension de SQL Définition des types complexes avec héritage Appels de méthodes en résultat et qualification Imbrication des appels de méthodes Surcharge d'opérateurs OBJECT-RELATIONAL EN ANGLAIS L'objet-relationnel OBJET Polymorphisme RELATIONNEL Types utilisateurs Domaine Table Attribut Clé Référence Collections Opération Identifiant Héritage

8. Police Nom Adresse Conducteurs Accidents Exemple de table et objet (Oracle8) Age Conducteur Accident Rapport Photo 24 Paul Paris Paul 45 134 Robert 17 219 037 Objet Police

9. Bilan Objet-Relationnel • Nécessité d'étendre les types de données • Les outils poussent. • Pas de révolution objet mais la continuité ! • Questions ? • Ce n 'est pas trop compliqué ce mélange ?

10. 2. Processus de normalisation • Un groupe international • ISO/IEC JTC1/SC 21/WG3 DBL • Pays actifs • Australie, Brésil, Canada, France, Allemagne, Japon • Korée, Hollande, Royaumes Unis, Etats Unis • ANSI X3H2 (http://www.ansi.org) • Documents • ISO/IEC 9075:1992, "Database Languages - SQL" • ANSI X3.135-1992, "Database Language SQL" • Validation par le NIST (http://ncsl.nist.gov) • SQL2-92 niveau entré ; problèmes de financement !

11. Les composants • Part 1: Framework • Une description non-technique de la structure de document. • Part 2: Foundation • Le noyau de spécification, incluant les types de données abstraits. • Part 3: SQL/CLI • l'interface d'appel client. • Part 4: SQL/PSM • le langage de spécifications de procédures stockées • Part 5: SQL/Bindings • les liens SQL dynamique et “embedded” SQL repris de SQL-92. • Part 6: SQL/XA • Une spécification de l'interface XA pour moniteur transactionnel. • Part 7: SQL/Temporal • Le support de la gestion du temps dans SQL3

12. Le planning • Committee Draft – 1/96 • Draft International Standard – 12/98 • International Standard – 7/99 • Autres composants prévus • SQL/MM spécification d'ADT multimédia • SQL/RDA spécification du protocole RDA

13. 3. Vue d'ensemble de SQL3 • Des aspects multiples • Un langage de définition de types • Un langage de programmation • Un langage de requêtes • Un langage temporel • ... • Gestion de données complexes dans le cadre de système objet-relationnel • Nouveaux langages • Illustra, UniSQL, ODB II, Versant • Modèles Relationnels étendus ("universels") • Ingres, Oracle, DB2 UDB, Informix

14. La base • Basic SQL/CLI capabilities (interface appel client) • Basic SQL/PSM capabilities (interface spécification des procédures stockées • Triggers (intégration des déclencheurs) • Abstract Data Types (ADT) • Object Oriented Capabilities • Préréquisites aux objets : • Capacité à définir des opérations complexes (PSM). • Stockage de procédures dans la base (PSM). • Appels de procédures externes (PSM).

15. Les triggers • Création des déclencheurs triggers • événement = INSERT, UPDATE, DELETE • possibilité de déclencher avant ou après l'événement. • action = opération sur table avec éventuelle condition. • possibilité de référencer les valeurs avant ou après mise à jour. • Exemple : • EMPLOYE (ID int, salaire float) • CUMUL (ID int, Augmentation float) • CREATE TRIGGER AFTER UPDATE OF salaire ON employé • REFERENCING OLD AS ancien_salaire, NEW AS nouveau_salaire • UPDATE CUMUL SET Augmentation = Augmentation + nouveau_salaire - ancien_salaire WHERE ID = employé.ID

16. Les procédures (PSM) • La programmation de procédure est intégrée au langage • déclaration de variables, • assignation, • structures de contrôle CASE, IF • boucles LOOP, FOR • gestion des exceptions SIGNAL, RESIGNAL • possibilité de procédures et fonctions externes • Possibilité de structuration en modules

17. Bilan Normalisation • La normalisation avance plus vite que les utilisateurs • Elle marche bien quand elle précède la technique ! • Questions ? • Et Microsoft ?

18. 4. SQL3 - Les objets • Extensibilité des types de données • Définition de types abstraits. • Possibilité de types avec ou sans OID. • Support d'objets complexes • Constructeurs de types (tuples, set, list, …). • Utilisation de référence (OID). • Héritage • Définition de sous-types. • Définition de sous-tables.

19. Les types abstraits • CREATE TYPE <nom ADT> <corps de l'ADT> • <corps de l'ADT> • <OID option> ::= WITH OID VISIBLE • objets sans OID par défaut • <subtype clause> ::= UNDER <supertype clause> • possibilité d'héritage multiple avec résolution explicite • <member list> • <column definition> : attributs publics ou privés • <function declaration> : opérations publiques • <operator name list> : opérateurs surchargés • <equals clause>, <less-than clause> : définition des ordres • <cast clause> : fonction de conversion de types

20. Quelques exemples • Un type avec référence • CREATE TYPE WITH OID phone (country VARCHAR, area VARCHAR, number int, description CHAR(20)) • Un type sans référence • CREATE TYPE person (nss INT, nom VARCHAR, tel phone) • Un sous-type • CREATE TYPE student UNDER person (major VARCHAR, year INT)

21. Les constructeurs de types • Les types paramétrés • possibilité de types paramétrés (TEMPLATE) • gestion de la généricité assurée par le compilateur ... • Les constructeurs de base • collections SET(T), MULTISET(T), LIST(T) • CREATE TYPE person • (nss INT, nom VARCHAR, prénoms LIST(varchar), tel SET(phone)) • Les références • possibilité de référencer un objet créé “without OID” • CREATE TYPE car (number CHAR(9), color VARCHAR, owner REF(person)) • Les constructeurs additionnels • stack, queue, array, insertable array (exemple : texte) • non intégrés dans le langage mais peuvent être ajoutés

22. Les fonctions • Définition des fonctions • [<function type>] : CONSTRUCTOR, ACTOR, DESTRUCTOR • FUNCTION <function name> <parameter list> RETURNS <function results> <SQL procedure> | <file name> END FUNCTION • Peuvent être associées à une base, un type, une table, … • Exemple CREATE FUNCTION sell (c Ref(Constructor), amount MONEY) UPDATE Constructor SET total = total + amount WHERE Ref(Constructor) = c END FUNCTION • Langage de programmation • SQL et SQL3 PSM, Langage externe

23. Les tables • Caractéristiques • une table peut posséder des attributs d'un type abstrait • un tuple contient des références ou des valeurs complexes • un attribut peut être de type référence (REF <type> ou with OID) • Possibilité d'utiliser un type prédéfini • CREATE TABLE cars OF car ; • Possibilité de définir un nouveau type • Le type est celui des tuples de la table • CREATE TABLE Constructors OF NEW TYPE Constructor (name VARCHAR, total MONEY) ; • Possibilité de définir des sous-tables • CREATE TABLE FrenchConstructors UNDER Constructors(taxe MONEY)

24. L'appel de fonctions et opérateurs • Appel de fonctions • SELECT r.name • FROM emp j, emp r • WHERE j.name = 'Joe' and distance(j.location,r.location) < 1 ; • Appel d'opérateurs • SELECT r.name • FROM emp, emp r • WHERE emp.name = 'Joe' and • contained(r.location, circle(emp.location,1)) ;

25. Le parcours de référence • Possibilité d'appliquer les fonctions Ref et DeRef (implicite) • CREATE TABLE cars OF TYPE car • SELECT c.Owner.name FROM cars c WHERE color = 'red' • Possibilité de cascader la notation pointée • SELECT dname FROM dept WHERE 1985 IN auto.years • Généralisation possible aux chemins multiples • SELECT dname FROM dept • WHERE autos.(year=1985 and name = 'Ford') • Toute collection peut être utilisée en place d'une table

26. Exemple de tables imbriquées Services Chef Adresse Employés Dépenses N° NDep Montant Motif Age Nom 1 2600 Livres 2 8700 Mission 3 15400 Portable 24 Versailles Paul 134 Pierre 45 37 Marie 219 037 NDep Montant Motif Nom Age 5 3000 Livres 7 4000 Mission Eric 42 25 Patrick Paris 51 Julie 185

27. select effdate, name, vehicleyr from policy, customers, vehicles where policy.custno = customers.custno and policy.vehicleno = vehicles.vehicleno and model = ‘ferrari' select p.effdate, p.name, p.vehicleyr from policy p where p.carmodel.make = ‘ferrari' Comparaison avec le relationnel • Accès en relationnel • Accès en objet-relationnel

28. Exemple d'application (1) • GIS (Geographical Information Systems) • Type Geométrie • Point, ligne, polygone, chemin, rectangle, ellipse, ... • Fonctions • distance(geom,geom) returns real • contained(geom,geom) returns bool • overlaps(geom,geom) returns bool • intersection(geom,geom) returns geom • union(geom,geom) returns geom • ....

29. Exemple d'application (2) • Images Type Library • Différents formats : TIFF, GIF, FAX, CD, JPEG • Fonctions : • rotate(image,angle) returns image • transpose(image) returns image • flip(image) returns image • enhance(image), oil_painting(image) • plus(image,image), minus(image,image) • intersection(image,image), union(image,image) • histogram(image) returns(table) • similarity(image,image)

30. 5. UN STANDARD EN EVOLUTION • Proposition concurrente de l'odmg • Accord entre constructeurs de SGBD Objets • Support du modèle pur objet de l'OMG • Variation de SQL traitant des collections imbriquées • Accord ANSI X3 H2 et ODMG • Définition d'un langage d'interrogation intégrant relationnel et objet • Convergence relationnel-objet vers SQL3 • De nombreux points restent à fixer • Visibilité des OID ? • Chemins multivalués ? • Cohérence ?

31. Objet ou objet-relationnel ? Données Données Simples Complexes Questions Relationnel Objet-Relation. Complexes Accès Fichiers Objet Directs ceci d'après Mike Stonebraker

32. Questions • L'objet-relationnel s'impose doucement • beaucoup de relationnel • un peu d 'objet (UDT) • Questions ? • Et Microsoft ?