4b-Basi di dati OR

6b –Basi di dati Relazionali
ad oggetti : approfondimenti
Tipi definiti dall’utente
ID di Oggetti
Tabelle innestate
Basi di dati II
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1
Fondere i modelli relazionale
ed a oggetti
I modelli orientati agli oggetti
supportano tipi di dati interessanti –
non solo file “piatti”
 Mappe, multimedia, etc.
Il modello relazionale supporta query di
alto livello
I database object-relational sono un
tentativo di ottenere il meglio dei due
modelli
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Evoluzione dei DBMS
I database orientati agli oggetti non
hanno avuto successo perché non
hanno offerto l’efficienza dei collaudati
DBMS relazionali
Le estensioni object-relational ai DBMS
relazionali catturano molti dei vantaggi
dell’ “Object Orientation” mantenendo
la relazione come astrazione
fondamentale
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Caratteristiche di SQL:1999 e
Oracle
SQL:1999 include molte delle
caratteristiche object-relational che
verranno descritte
Però, essendo molto recente, diversi
DBMS usano approcci ancora differenti
 Verranno mostrate a volte le caratteristiche
e la sintassi di Oracle
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Tipi definiti dall’utente (UDT)
 Un tipo definito dall’utente, or UDT, è
essenzialmente una definizione di
classe, con una struttura e dei metodi.
 Due usi:
1. Come un tipo riga, cioè, il tipo di una
relazione.
2. Come il tipo di un attributo di una
relazione.
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Definizione di UDT
CREATE TYPE <nometipo> AS (
<lista of elementi, come in CREATE TABLE>
);
 Sintassi di Oracle :
1. Aggiungere “OBJECT” come in CREATE … AS
OBJECT.
2. Aggiungere / affinché il tipo sia memorizzato.
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Esempio: definizione di UDT
CREATE TYPE BarType AS (
name
CHAR(20),
addr
CHAR(20)
);
CREATE TYPE BeerType AS (
name
CHAR(20),
manf
CHAR(20)
);
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Riferimenti
SeT è un tipo, allora REF T è il tipo di
un riferimento to T, cioè, un “puntatore”
ad un oggetto di tipo T.
Viene spesso chiamato nei sistemi
Object Oriented un “ID di oggetto, OID”.
A differenza degli OID, un REF è visibile,
anche se normalmente non ha significato
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Esempio: REF
CREATE TYPE MenuType AS (
bar
REF BarType,
beer
REF BeerType,
price
FLOAT
);
 Gli oggetti MenuType hanno il seguente aspetto:
3.00
Ad un
oggetto
BarType
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Ad un oggetto
BeerType
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UDT come tipi riga
Una tabella può essere definita con uno
schema che è un tipo riga, invece di
elencare i suoi elementi
Sintassi:
CREATE TABLE <nome tabella> OF
<nome tipo>;
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Esempio: Creare una relazione
CREATE TABLE Bars OF BarType;
CREATE TABLE Beers OF BeerType;
CREATE TABLE Sells OF MenuType;
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Valori di relazioni di tipo riga
Tecnicamente, una relazione come Bars,
dichiarata con il tipo riga BarType, non è un
insieme di coppie - è una relazione unaria ,
le cui tuple sono oggetti con due componenti:
name and addr.
Ogni UDT ha un costruttore di tipo con lo
stesso nome, che racchiude oggetti di quel
tipo.
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Esempio: Costruttore di tipo
La query
SELECT * FROM Bars;
Produce “tuples” come:
BarType(’Joe’’s Bar’, ’Maple St.’)
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Accedere ai valori di un tipo riga
In Oracle, il punto funziona come di
consueto.
 Ma è necessario, quando vengono impiegate
caratteristiche Object Relational, usare un alias
per ogni relazione.
 Esempio:
SELECT bb.name, bb.addr
FROM Bars bb;
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Accedere ai valori: approccio SQL:1999
In SQL:1999, ogni attributo di un UDT ha un
metodo accessore - generator (per ottenere
il valore) e un metodo trasformatore –
mutator (per cambiare il valore) con lo stesso
nome dell’attributo.
 L’accessore per A non ha argomenti, come A().
 Il trasformatore per A prende il nuovo valore
come argomento, come in A(v).
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Esempio: accesso ai valori in
SQL:1999
La stessa query in SQL:1999 è
SELECT bb.name(), bb.addr()
FROM Bars bb;
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Metodi costruttori in SQL:1999
Ogni UDT ha almeno un metodo
costruttore, ovvero un metodo che ha lo
stesso nome del UDT e ritorna un
oggetto dello stesso tipo
 Esempio BarType()
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Inserire valori di tipo riga
In Oracle, possiamo usare il comando
standard INSERT, ricordando che una
relazione di tipo riga è in realtà unaria e
richiede quel costruttore di tipo.
Esempio:
INSERT INTO Bars VALUES(
BarType(’Joe’’s Bar’, ’Maple St.’)
);
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Inserire valori: stile di SQL:1999
1. Creare una nuova variabile X del tipo
richiesto, usando il costruttore per
quel tipo
2. Usare i metodi trasformatori per gli
attributi per impostare i valori dei
campi di X.
3. Inserire X nella relazione.
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Esempio: INSERT IN SQL:1999
Il codice seguente deve essere parte di
una procedura , ad esempio PSM, nel
quale abbiamo una variabile newBar.
I metodi modificatori cambiano
SET newBar = BarType();
i componenti
name and addr
newBar.name(’Joe’’s Bar’);
di newBar
newBar.addr(’Maple St.’);
INSERT INTO Bars VALUES(newBar);
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UDT come tipi colonna
Un UDT può essere il tipo di un
attributo.
In un’altra definizione di UDT, o in un
comando CREATE TABLE, usa il nome
dell’ UDT come tipo dell’ attributo.
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Esempio: tipo colonna
CREATE TYPE AddrType AS (
street
CHAR(30),
city
CHAR(20),
zip
INT
);
CREATE TABLE Drinkers (
name
CHAR(30),
addr
AddrType,
favBeer BeerType
);
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I valori dei componenti
addr e favBeer
sono oggetti con 3 e
2 campi, rispettivamente.
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Problema Oracle con l’accesso ai campi
Si può accedere ad un campo C di un
oggetto che è il valore di un attributo A
by A.C.
Però, si deve usare un alias, diciamo rr,
per la relazione R con attributo A,
come rr.A.C.
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Esempio: accesso ai campi in Oracle
Sbagliato:
SELECT favBeer.name
FROM Drinkers;
Sbagliato:
SELECT Drinkers.favBeer.name
FROM Drinkers;
Corretto:
SELECT dd.favBeer.name
FROM Drinkers dd;
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Seguire i REF
 A -> B ha senso se:
1. A è di tipo REF T.
2. B è un attributo (componente) di oggetti di
tipo T.
 Denota il valore del componente B
dell’oggetto puntato da A.
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Esempio: Seguire i REF
Ricorda: Sells è una relazione con riga
MenuType(bar, beer, price), dove bar and
beer sono REF a oggetti di tipo BarType
and BeerType.
Trova le birre servite da Joe: Poi usa la freccia
Per ottenere il nome
SELECT ss.beer()->name del bar e della birra
referenziati
FROM Sells ss
WHERE ss.bar()->name = ’Joe’’s Bar’;
Prima,
i metodi generatori
per-ORDBMS
Basi
di datiusa
II
J. Ullman
accedere alle componenti bar and beer
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Seguire i REF: Stile Oracle
Seguire i REF è implicito nel punto.
Basta far seguire un REF da un punto e
un campo dell’oggetto riferito.
Esempio:
SELECT ss.beer.name
FROM Sells ss
WHERE ss.bar.name = ’Joe’’s Bar’;
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Operatore DEREF di Oracle Motivazione
Se vogliamo l’insieme degli oggetti birra per
le birre vendute da Joe, possiamo provare:
SELECT ss.beer
FROM Sells ss
WHERE ss.bar.name = ‘Joe’’s Bar’;
Legale, ma ss.beer è un REF, quindi senza
significato.
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Uso di DEREF in Oracle
Per vedere gli oggetti BeerType, si usi:
SELECT DEREF(ss.beer)
FROM Sells ss
WHERE ss.bar.name = ’Joe’’s Bar’;
che produce valori tipo:
BeerType(’Bud’, ’Anheuser-Busch’)
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Metodi --- Sintassi Oracle
Le classi non hanno solo la struttura;
possono avere anche metodi.
Studieremo la sintassi di Oracle. Si
dichiarano in CREATE TYPE, e si
definiscono con il comando CREATE TYPE
BODY.
 Useremo la sintassi PL/SQL per i metodi.
 La variabile SELF si riferisce all’ oggetto al
quale il metodo è applicato.
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Esempio: dichiarazione di metodo
Si aggiunga il metodo priceInYen a MenuType.
CREATE TYPE MenuType AS OBJECT (
bar
REF BarType,
Il nome dei Metodi
beer
REF BeerType,
in Oracle.
price
FLOAT,
MEMBER FUNCTION priceInYen(rate IN FLOAT)
RETURN FLOAT,
PRAGMA RESTRICT_REFERENCES(priceInYen, WNDS)
);
“Write no database state.”
/
Cioè, qualunque cosa priceInYen faccia
non modificherà il database.
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Definizione di Metodi –Stile di Oracle
Forma del comando create-body :
CREATE TYPE BODY <type name> AS
<definizione dei metodi = definizioni di
procedure in PL/SQL , usando
“MEMBER FUNCTION” al posto di
“PROCEDURE”>
END;
/
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Esempio: Definizione di Metodi
Non c’è il modo
(IN) nel body, solo
nella dichiarazione
CREATE TYPE BODY MenuType AS
MEMBER FUNCTION
priceInYen(rate FLOAT) RETURN FLOAT IS
BEGIN
RETURN rate * SELF.price;
END;
END;
Usa le parentesi solo
quando c’è almeno
/
un argomento.
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Uso di un metodo
Far seguire il nome di un oggetto da un
punto e il nome del metodo,con gli
argomenti , se ce ne sono.
Esempio:
SELECT ss.beer.name,
ss.priceInYen(120.0)
FROM Sells ss
WHERE ss.bar.name = ’Joe’’s Bar’;
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Metodi di ordinamento :
SQL:1999
Ogni UDT T può definire due metodi chiamati
EQUAL and LESSTHAN.
 Ognuno prende un argomento di tipo T ed è
applicato ad un altro oggetto di tipo T.
 Ritorna TRUE se e solo se l’oggetto target è =
(risp. <) all’oggetto argomento.
Consente di comparare oggetti di tipo T
mediante =, <, etc. nelle clausole WHERE e
per l’ordinamento (ORDER BY).
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Metodi di ordinamento : Oracle
Ogni metodo per un UDT può essere
dichiarato come un metodo di
ordinamento
Il metodo di ordinamento restituisce un
valore <0, =0, o >0, a seconda che il
valore dell’ oggetto SELF is <, =, o >
dell’oggetto argomento.
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Esempio: dichiarazione di un
metodo di ordinamento.
Ordina gli oggetti BarType per nome:
CREATE TYPE BarType AS OBJECT (
name
CHAR(20),
addr
CHAR(20),
ORDER MEMBER FUNCTION before(
bar2 IN BarType) RETURN INT,
PRAGMA RESTRICT_REFERENCES(before,
WNDS, RNDS, WNPS, RNPS)
);
Read/write no database state/package state. Un
/
Basi di dati II
“package” è una collezione of procedure and variabili
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Che possono comunicarsi
valori tra di loro.
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Esempio: definizione di un metodo di
ordinamento
CREATE TYPE BODY BarType AS
ORDER MEMBER FUNCTION
before(bar2 BarType) RETURN INT IS
BEGIN
IF SELF.name < bar2.name THEN RETURN –1;
ELSIF SELF.name = bar2.name THEN RETURN 0;
ELSE RETURN 1;
END IF;
END;
END;
/Basi di dati II
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Tabelle innestate in ORACLE
Il valore di un componente di una tupla
può essere un’intera relazione.
SeT is a UDT, possiamo creare un tipo
S i cui valori sono relazioni con tipo
riga T, per mezzo di:
CREATE TYPE S AS TABLE OF T ;
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Esempio: tipo tabella innestata
CREATE TYPE BeerType AS OBJECT (
name
CHAR(20),
kind
CHAR(10),
color
CHAR(10)
);
/
CREATE TYPE BeerTableType AS
TABLE OF BeerType;
/
Basi di dati II
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Esempio --- Continua
Usa BeerTableType in una relazione Manfs
che memorizza l’insieme delle birre prodotte
da ciascun produttore in una tupla per quel
produttore.
CREATE TABLE Manfs (
name
CHAR(30),
addr
CHAR(50),
beers
beerTableType
);
Basi di dati II
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Memorizzare relazioni innestate
Oracle non memorizza ciascuna
relazione innestata come una relazione
separata --- fa solo apparire di farlo.
Piuttosto, c’è una relazione R in cui
tutte le tuple delle tabelle innestate per
un attributo A sono memorizzate.
Dichiarata nella CREATE TABLE con:
NESTED TABLE A STORE AS R
Basi di dati II
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Esempio: memorizzazione di tabelle
innestate
CREATE TABLE Manfs (
name
CHAR(30),
addr
CHAR(50),
beers
beerTableType
)
NESTED TABLE beers STORE AS BeerTable;
Basi di dati II
Si noti dove il punto e virgola
va e dove non va.
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Interrogare una tabella innestata
 Possiamo stampare il valore di una
tabella innestata come ogni altro
valore.
 Ma questi valori hanno due costruttori
di tipo :
1. Per la tabella.
2. Per il tipo delle tuple nella tabella.
Basi di dati II
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Esempio: interrogare una tabella
innestata
Trova le birre prodotte da Anheuser-Busch:
SELECT beers FROM Manfs
WHERE name = ’Anheuser-Busch’;
Produce un valore come:
BeerTableType(
BeerType(’Bud’, ’lager’, ’yellow’),
Beertype(’Lite’, ’malt’, ’pale’),…
)
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Interrogazioni con una tabella
innestata
Una tabella innestata può essere
convertita in una relazione ordinaria
applicando THE(…).
Questa relazione può essere usata nelle
clausole FROM come ogni altra
relazione.
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Esempio: Uso di THE
Trova le ale prodotte da Anheuser-Busch:
SELECT bb.name
The one nested
table for the
FROM THE(
Anheuser-Busch
beers
SELECT beers
FROM Manfs
WHERE name = ’Anheuser-Busch’
) bb
Un alias per la tabella inWHERE bb.kind = ’ale’;
nestata, che non ha nome
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Trasformare relazioni in tabelle
innestate
Ogni relazione con il giusto numero e
tipo di attributi può diventare il valore di
una tabella innestata.
Usa CAST(MULTISET(…) AS <tipo> )
nella relazione per trasformarla nel
valore con il giusto tipo per una tabella
innestata.
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Esempio: CAST --- 1
Si supponga di avere una relazione
Beers(beer, manf), dove beer è un
oggetto BeerType e manf una stringa -- il produttore della birra.
Vogliamo inserire in Manfs una nuova
tupla, con Pete’s Brewing Co. come
nome and l’insieme di birre che sono
quelle in Beers per Pete’s.
Basi di dati II
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Esempio: CAST --- 2
INSERT INTO Manfs VALUES (
’Pete’’s’, ’Palo Alto’,
L’insieme di oggetti
BeerType per Pete’s
CAST(
MULTISET(
SELECT bb.beer
FROM Beers bb
WHERE bb.manf = ’Pete’’s’
) AS BeerTableType
)
Trasforma l’insieme di oggetti
);
In una relazione innestata
Basi di dati II
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