TCC DEBORA ANGEL DE ALMEIDA

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PITÁGORAS

Débora Angel

07.12.2017

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Betim
2017

DÉBORA ANGEL DE ALMEIDA

BANCO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS:
TRATANDO A INCOMPATIBILIDADE DE DADOS

Betim
2017

BANCO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS:
TRATANDO A INCOMPATIBILIDADE DE DADOS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
à Faculdade Pitágoras - Sistema de Educação
Superior Sociedade LTDA, como requisito
parcial para a obtenção do título de graduado
em Ciência da Computação.
Orientador: Cynthia Da Silva Barbosa

DÉBORA ANGEL DE ALMEIDA

BANCO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS:
TRATANDO A INCOMPATIBILIDADE DE DADOS

BANCA EXAMINADORA

Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)

Betim, 04 de dezembro de 2017

Dedico o presente trabalho à minha família,
que foi meu alicerce desde sempre...

DE ALMEIDA, Débora Angel. Banco de Dados Orientado a Objetos: Tratando a
Incompatibilidade de Dados. 2017. 35 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso
(Graduação em Ciência da Computação) – Faculdade Pitágoras - Sistema de
Educação Superior Sociedade LTDA, Betim, 2017.

RESUMO

Persistir dados refere-se à habilidade de armazenar dados em um local onde eles
possam ser recuperados futuramente. A necessidade dessa persistência cresce a
cada dia devido ao crescimento proporcional de informações que precisam ser
armazenadas em vários tipos de aplicações. Por isso então, foram criados os
Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) que são conjuntos de
programas de softwares que permitem aos usuários criar, editar, atualizar,
armazenar e recuperar dados em tabelas de banco de dados. Porém, com as
constantes inovações em hardware, surgiram nos anos 80 novas aplicações que
precisavam da utilização intensiva de dados, como dados multimídia. Sendo assim,
o modelo relacional tornou-se inadequado por não atender a essas necessidades.
Através da combinação de SGBD tradicionais e programação orientada a objetos
teve origem O Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Orientado a Objetos
(SGBDOO), que surgiu como uma opção para solucionar esse tipo de problema.
Diante disso, o tema proposto será objeto de análise e conhecimento, para
demonstrar a importância e benefícios consequentes da utilização de SGBDOO,
esclarecendo dúvidas e consolidando conceitos sobre esta tecnologia.

Palavras-chave: Banco de Dados; Orientação a Objeto; Sistema Gerenciador de
Banco de Dados.

DE ALMEIDA, Débora Angel. Object Oriented Database: Handling Data
Incompatibility. 2017. 35 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em
Ciência da Computação) – Faculdade Pitágoras - Sistema de Educação Superior
Sociedade LTDA, Betim, 2017.
ABSTRACT
Persisting data refers to the ability to store data in a location where it can be retrieved
in the future. The need for this persistence grows every day due to the proportional
growth of information that needs to be stored in various types of applications. For this
reason, Database Management Systems (DBMS) were created, which are sets of
software programs that allow users to create, edit, update, store and retrieve data in
database tables. However, with the constant innovations in hardware, in the 1980s
new applications appeared that needed the intensive use of data, such as multimedia
data. Thus, the relational model became inadequate because it did not meet those
needs. Through the combination of traditional DBMS and object-oriented
programming, the Object Oriented Database Management System (OODBMS)
originated as an option to solve this type of problem. Therefore, the proposed theme
will be the subject of analysis and knowledge, to demonstrate the importance and
consequent benefits of using SGBDOO, clarifying doubts and consolidating concepts
about this technology.

Key-words: Database; Object Orientation; Database Management System.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Exemplo de Modelo Relacional .............................................................. 9
Figura 2 – Exemplo de Modelo Entidade-Relacionamento ...................................... 10
Figura 3 – Exemplo de Declaração de Classe ......................................................... 11
Figura 4 – Exemplo de Herança entre Classes ....................................................... 12
Figura 5 – Exemplo de BDOO ................................................................................. 14
Figura 6 – Estrutura de Armazenamento Multidimensional ..................................... 22

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Componentes do Caché ........................................................................ 23
Tabela 2 – Características dos SGBDOOs .............................................................. 23

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

BDOO Banco de Dados Orientado a Objetos
DLL Dynamic-link library (Biblioteca de Vínculo Dinâmico)
ODL Object Definition Language (Linguagem de definição de objeto)
ODMG Object Data Base Management Group (Grupo de gerenciamento de
banco de dados de objetos)
ODQL Object Database Query Language (Linguagem de consulta de banco
de dados de objeto).
OID Identificador de Objetos
OO Orientação a Objetos
OQL Object Query Language (Linguagem de consulta de objeto)
POO Programação Orientada a Objetos
SGBD Sistema Gerenciador de Banco de Dados
SGBDOO Sistema Gerenciador de Banco de Dados Orientado a Objetos
SGBDR Sistema Gerenciador de Banco de Dados Relacional
SQL Structured Query Language (Linguagem de consulta estruturada)

SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 6
1 CONCEITOS E COMPARATIVO ENTRE BANCO DE DADOS RELACIONAL E
BANCO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS ....................................................... 8
1.1 BANCO DE DADOS .............................................................................................. 8
1.2 BANCO DE DADOS RELACIONAL ...................................................................... 8
1.2.1 Modelo Entidade Relacionamento (ER) ............................................................. 9
1.3 ORIENTAÇÃO A OBJETOS (OO) ...................................................................... 10
1.3.1 Classe de Objetos ............................................................................................ 11
1.3.2 Herança ............................................................................................................ 11
1.3.3 Polimorfismo ..................................................................................................... 12
1.3.4 Encapsulamento ............................................................................................... 13
1.4 BANCO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS ................................................. 13
1.4.1 ODMG (Object Database Management Group) - Grupo de Gerenciamento de
Banco de Dados de Objetos ...................................................................................... 14
1.5 CARACTERÍSTICAS DE ORIENTAÇÃO A OBJETOS EM BDOO ..................... 16
1.5.1 Persistência de Objetos .................................................................................... 16
1.5.2 OBJECT IDENTIFIER (OID) – IDENTIFICADOR DE OBJETOS ..................... 16
1.5.3 Hierarquia de Classes d Herança para BDOO ................................................ 16
1.5.4 Encapsulamento .............................................................................................. 16
1.6 CARACTERÍSTICAS DE BANCO DE DADOS PARA BDOO ............................ 17
1.6.1 Transações ...................................................................................................... 17
1.6.2 Concorrência ................................................................................................... 18
1.6.3 RECUPERAÇÃO ............................................................................................. 18
1.6.4 Consultas ......................................................................................................... 19
1.6.5 Versionamento ................................................................................................ 19
2 EXEMPLOS DE SGBDOO EXISTENTES NO MERCADO ................................... 20
2.1 JASMINE ............................................................................................................ 20
2.2 DB4O .................................................................................................................. 20
2.3 OBJECTSTORE .................................................................................................. 21
2.4 CACHÉ ............................................................................................................... 22
3 PRINCIPAIS DESAFIOS E TENDÊNCIAS DO SGBDOO ..................................... 24
CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................................... 27

REFERENCIAS ......................................................................................................... 28
6

INTRODUÇÃO

A expressão persistir dados refere-se à capacidade de armazenar dados em
algum local onde eles possam ser recuperados posteriormente. A necessidade de
persistência cresce aceleradamente no decorrer do tempo, devido ao crescimento
proporcional de informações que devem ser armazenadas em vários tipos de
aplicações. Para isso foram criados os Sistemas de Gerenciamento de Banco de
Dados (SGBD), que são conjuntos de programas de softwares que permitem aos
usuários criar, editar, atualizar, armazenar e recuperar dados em tabelas de banco
de dados. O modelo de SGBD mais utilizado é o Modelo Relacional. Através deste
modelo, os dados são armazenados, manipulados e recuperados na forma de
coleções de tabelas, estruturadas por linhas e colunas. Cada registro possui uma
chave que o torna um elemento único na tabela. Porém, com as inovações em
hardware, surgiram nos anos 80, novas aplicações que precisavam da utilização
intensiva de dados, como dados multimídia. Sendo assim, o modelo relacional
tornou-se inadequado por não atender a essas necessidades, surgindo então o
Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Orientado a Objetos (SGBDOO).
Esse sistema foi criado através da combinação de SGBD tradicionais e programação
orientada a objetos, sendo adequado para tratar objetos mais complexos e
dinâmicos (gráficos, imagens, simulações), baseando-se no paradigma de
programação orientada a objetos que propõe trabalhar com os dados utilizando dos
mesmos conceitos de objetos: classes, polimorfismo, herança e encapsulamento.
Entretanto, apesar do desenvolvimento das tecnologias para o gerenciamento
de dados, muitas organizações ainda enfrentam problemas quando precisam
armazenar suas informações. Isso porque alguns de seus dados não são
compatíveis com sua plataforma de armazenamento. O SGBDOO surgiu como uma
opção para solucionar esse tipo de problema. Porém, este modelo é pouco
conhecido e não muito utilizado quando comparado ao modelo relacional. Para
Elmasri (2005), a complexidade do modelo e a falta de um padrão inicial,
contribuíram para o uso limitado do Banco de Dados Orientado a Objetos. Diante
disso, o tema proposto será objeto de análise e conhecimento, para demonstrar a
importância e benefícios consequentes da utilização de SGBDOOs, esclarecendo
dúvidas e consolidando conceitos sobre esta tecnologia.
7

Assim como toda grande mudança, o avanço tecnológico acarretou alguns
problemas para o modelo de Sistema Gerenciador de Banco de Dados Relacional,
tendo como principal a incompatibilidade entre os dados a serem armazenados e os
bancos de dados adotados pelas organizações. Sendo assim, qual seria então a
melhor solução para este conflito?
Portanto, este trabalho tem como objetivo geral analisar e compreender a
importância da utilização de SGBDOOs para solucionar a incompatibilidade de
dados, e traz como objetivos específicos:

 apresentar os conceitos e um comparativo entre Banco de Dados
Relacional e Banco de Dados Orientado a Objetos.

 demonstrar os principais Bancos de Dados Orientados a Objetos
existentes no mercado.

 evidenciar os principais desafios para a implantação de um Sistema de
Gerenciamento de Banco de Dados Orientado a Objetos.

A pesquisa deste trabalho baseou-se em método qualitativo tendo como
finalidade analisar os benefícios ao utilizar um SGBDOO. Para esta analise foram
retratados os conceitos de banco de dados tradicionais e paradigmas de orientação
a objetos, foi feita uma comparação das funcionalidades do Banco de Dados
Orientado a Objetos (BDOO) com o Modelo Relacional e foram evidenciadas novas
tendências que estão surgindo para a tecnologia de Orientação a Objetos (OO) em
banco de dados. A metodologia utilizada para a elaboração deste trabalho foi
realizada através de pesquisas bibliográficas. As referências foram selecionadas em
livros, artigos e sites onde informações relevantes foram coletadas, analisadas e
discutidas para fazer com que este trabalho se torne utilizável em outras fontes de
pesquisas. Livros de autores renomados como Elmasri (2005) e Silberschatz (1998)
foram evidenciados, falando sobre conceitos de Banco de Dados, Orientação a
Objetos e Banco de Dados Orientados a Objetos.
8

1 CONCEITOS E COMPARATIVO ENTRE BANCO DE DADOS RELACIONAL E
BANCO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS

Serão abordados neste primeiro capítulo os conceitos de Banco de Dados e
Orientação a Objetos, dando ênfase aos Sistemas Gerenciadores de Banco de
Dados Orientados a Objetos e qual sua importância para tratar a incompatibilidade
de dados.

1.1 Banco de Dados

A expressão Banco de Dados teve origem do inglês Databanks ou Database
que significa Base de Dados. Essa expressão se refere a uma coleção de dados
organizados onde um computador consegue armazená-los e recuperá-los de forma
eficiente.
Este gerenciamento é realizado pelos Sistemas Gerenciadores de Banco de
Dados (SGBD), programas que tem como objetivo o armazenar informações e
fornecer mecanismos para manipulação das mesmas.
Nos próximos tópicos serão definidos dois modelos de SGBD que são foco de
analise deste trabalho: O Modelo Relacional (líder em utilização) e o Modelo
Orientado a Objetos.

1.2 Banco de Dados Relacional

Foi proposto por Ted Codd, em 1970. Através deste modelo é possível
armazenar,
manipular e recuperar os dados estruturados através de uma junção de
tabelas. Nas tabelas, as colunas possuem um nome único que representam os
nomes dos atributos e cada linha (tupla) representa os valores de dados
relacionados.
Este relacionamento dos dados em tabela cria a existência de um paralelismo
entre o conceito de tabela e o conceito matemático de relação.
9

O modelo relacional foi o primeiro a se estabelecer em aplicações comerciais e
ainda é líder em utilização, tanto em computadores de uso pessoal quando em
grandes servidores.

Na figura 1 está exemplificado o Modelo Relacional.

Figura 1 – Exemplo de Modelo Relacional

Fonte: Elaborada pelo autor

1.2.1 Modelo Entidade-Relacionamento (ER)
Este modelo foi um dos primeiros a ser implantado em organizações e ainda é
o mais popular no meio comercial.
“Esse modelo e suas variações são normalmente empregados para o projeto
conceitual de aplicações de um banco de dados, e muitas ferramentas de projeto de
um banco de dados aplicam seus conceitos. ER.”. (ELMASRI, 2005, p. 35).

O modelo ER e é estruturado por dois elementos:
 Entidades: São a representação teórica de objetos existentes no mundo real.
São formadas por atributos (informações) que distingue uma entidade de
outra.
 Relacionamentos: São a representação do relacionamento entre um objeto e
outro.

Na figura 2 está exemplificado um exemplo do Modelo Entidade-
Relacionamento.

Figura 2 – Exemplo de Modelo Entidade-Relacionamento

Fonte: Elaborada pelo autor

1.3 Orientação a Objeto (OO)

A definição de OO existe desde os anos 60 e era associado à linguagem
Simula-67.
“O Simula 67 é visto como a primeira linguagem orientada a objetos. Ele é
definido por Ole-Johan Dahl e Kristen Nygard para apoiar a simulação de
modelagem de processos baseada em eventos.” (PROPÉDIA, 2017).
Esta linguagem apresentou as primeiras definições de classes, subclasses e
rotinas correlatas semelhantes às linguagens de Orientação a Objetos atuais.

Superficialmente, um objeto corresponde a uma entidade no modelo
E-R. O paradigma orientado a objeto está baseado no
encapsulamento de dados e em um código relacionado a um objeto
dentro de uma única unidade. Conceitualmente, todas as interações
entre um objeto e o resto do sistema são via mensagem. Então a
interface entre um objeto e o resto do sistema é definida por um
conjunto de mensagens permitidas. (SILBERSCHATZ, 1998, p. 251).

Nos anos 70, foi criada a primeira linguagem orientada a objeto chamada
Smalltalk, criado por cientistas do Xerox Alto Research Center (Xerox PARC).
Porém, essas duas linguagens não eram acessíveis para a comunidade de
desenvolvimento.
Então, a partir da década de 80, por meio da linguagem C e logo em seguida
pela C++, o paradigma Programação Orientada a Objeto (POO) ganhou destaque.
11

A OO traz várias vantagens como reutilização de código, requisitos, análises,
especificações e projetos. Através da abstração do mundo real é possível capturar
regras e procedimentos da empresa, gerando assim maior produtividade.
O modelo de OO é mais flexível permitindo fácil manutenção e administração
mais eficaz, pois é possível analisar os métodos e operações juntamente com os
atributos em um mesmo objeto.
Além disso, mecanismos de polimorfismo e herança possibilitam adicionar
novos atributos e operações a classes que já existem, tornando a escrita do código
reutilizável.

1.3.1 Classe de Objetos
Surge através da classificação de objetos que possuem a mesma
composição. É dividida em: variáveis (atributos) e métodos (operações que a classe
pode realizar).
A Figura 3 mostra um exemplo de classe de objeto.

Figura 3 – Exemplo de declaração de Classe

Fonte: Elaborada pelo autor

1.3.2 Herança
É a habilidade de uma classe obter os métodos e atributos de outra, onde é
denominada superclasse a classe já existente e de subclasse a que é criada a partir
da superclasse.
É importante ter cuidado em sua manutenção, pois qualquer mudança em
uma superclasse é refletida em sua subclasse.
A Figura 4 exemplifica um modelo de herança entre classes.
12

Figura 4 – Exemplo de herança entre classes

Fonte: Elaborada pelo autor

1.3.3 Polimorfismo
A palavra polimorfismo é derivada do latim e traz em sua essência o
significado de “várias formas”. Ou seja, é “a capacidade de um operador
desempenhar uma tarefa de acordo com o tipo do operando”. (INFORMATICA EM
FOCO, 2017).
É quando classes provenientes de uma superclasse podem realizar
operações que possuem assinaturas iguais, porém diferentes comportamentos em
cada subclasse, gerando resultados diferentes.
Os tipos existentes são:

 Polimorfismo Universal Paramétrico: Neste tipo, um objeto pode ser
usado como parâmetro em diferentes cenários, sem necessidade de
alterações.

 Polimorfismo Universal Inclusão: Um objeto pode pertencer a classes
diferentes simultaneamente, gerando uma hierarquia de herança. Além
disso, o seu comportamento pode ser alterado em uma subclasse com
relação à classe original.

 Polimorfismo Ad-hoc Sobrecarga: É a utilização de métodos com
mesmo nome, porém com assinaturas diferentes. Possibilita que um
mesmo nome represente várias funções, dependendo do contexto.

 Polimorfismo Ad-Hoc Coerção: Ocorre por meio da sobrecarga de
operadores, onde existe a conversão de um elemento de um tipo, para o
tipo apropriado para o método.

1.3.4 Encapsulamento
É a combinação de atributos e operações integradas em uma classe,
deixando visível apenas o necessário para a comunicação entre dois objetos, como
alguns detalhes da implementação ou, ainda, a lógica de um método. Pode-se
definir o encapsulamento como uma visão geral e a base do conceito da
Programação Orientada a Objetos (POO). Além disso, o encapsulamento permite
ocultar a complexidade do código.
“Em muitos casos é possível simplesmente chamar um método e passar um
valor a ele e somente receber o resultado deste método sem a preocupação de
como é a implementação dele.”. (OBJECTIVE-C BRASIL, 2017).

1.4 Banco de Dados Orientado a Objetos

Devido ao avanço computacional novas necessidades foram surgindo,
tornando os bancos de dados relacionais inadequados. A partir então da década de
80, com a finalidade de aumentar a produtividade no desenvolvimento, a POO
tornou-se popular, passando a ser considerada a revolução na forma de criação de
sistemas.
Com a pretensão de acompanhar essa tendência e, além disso, solucionar as
limitações dos bancos de dados relacionais foi proposto o BDOO. Então, os BDOOs
podem ser definidos como a união entre os conceitos de paradigmas de OO e
objetivos dos SGDB.
14

Uma característica fundamental de BDOO é a visibilidade dos objetos em
todas ou várias versões.
Na Figura 4 é possível entender a estrutura do modelo de BDOO.

Figura 5 – Exemplo de BDOO

Fonte: Elaborada pelo autor

É feito o agrupamento dos objetos em classes e podem ser definidos como
um tipo, quando possuem os mesmos atributos e métodos. Através dessa definição
é possível observar a semelhança a uma linguagem de programação orientada a
objetos.

1.4.1 Object Database Management Group - Grupo de Gerenciamento de
Banco de Dados de Objetos (ODMG)
O ODMG é um consórcio de vendedores e usuários de SGBDOOs que vem
criando padrões para os sistemas, propondo um modelo de dados padrão para
BDOO. Esse modelo fornece uma
nomenclatura padrão para os conceitos de
bancos de dados de objetos (BDO).
Através desse modelo é constituída a Object Definition Language (ODL) e a
Object Query Language (OQL).

 Object Definition Language (ODL) – Linguagem de Definição de
Dados:
A ODL não depende de nenhuma linguagem de programação, tendo como
objetivo criar especificações de objetos (classes e interfaces). Através dela, é
possível para o usuário especificar um banco de dados independente de
linguagem de programação, usando o bindings (ligações) de linguagens de
programação específicas, como C++, Smalltalk e Java, para especificar como os
componentes da ODL podem ser mapeados para componentes dessas
linguagens.

 Object Query Language (OQL) – Linguagem de Consulta de Objetos:
A OQL é uma linguagem de consulta declarativa definida, que oferece suporte
ao tratamento de objetos complexos, invocação de métodos, herança e
polimorfismo. Essa linguagem foi criada para trabalhar agregada às linguagens
de programação como C++, SMALLTALK e JAVA, com as quais o modelo
ODMG define um binding, Através disso, uma consulta OQL pode retornar
objetos compatíveis com os sistemas de tipos dessa linguagem.

1.5 Características de Orientação a Objetos em BDOO

Segundo Setzer (1999), algumas características de OO são essenciais para
compor o conceito de BDOO, dentre as quais estão:

1.5.1 Persistência de Objetos
É uma característica fundamental em BDOO, pois ela diferencia o BDOO das
linguagens de POO. Persistir objetos representa a ideia de que um objeto não deixe
de existir ao final de uma execução. Na POO os objetos são excluídos quando um
programa termina sua execução. Se isso acontecer em um BDOO, resultaria em
uma catástrofe. Portanto, se o usuário não solicitar a exclusão ou alteração de um
atributo, os dados devem permanecer estáveis quando o programa for encerrado.

1.5.2 Object Identifier – Identificador de Objetos (OID)
Para um uso futuro, os objetos precisam continuar existindo quando a
execução de um programa é finalizada. O OID precisa ser um dado único e
permanente durante a durabilidade dos objetos além de serem validos para todo
banco de dados, já que auxiliam na recuperação do objeto e estabelecem
relacionamento entre eles.

1.5.3 Hierarquia e Herança para BDOO
Novas classes podem ser criadas a partir de outras classes que já existem,
como em linguagens de POO. A hierarquia de casses torna as alterações nas
estruturas de um BDOO muito mais flexíveis e possibilita que a estrutura do banco
de dados evolua por meio da inclusão de novas classes na hierarquia.

1.5.4 Encapsulamento
Em BDOO a definição de encapsulamento continua a mesma, entretanto
quando uma consulta é feita ao banco de dados, não se pode incluir todos os
17

métodos nas classes antecipadamente. Portanto, o encapsulamento é inapropriado
em BDOO dependendo da situação, mas esse aspecto é substancial para POO e se
ele for descartado de BDOO, corrompe parcialmente a ideia de OO.

1.6 Características de Banco de Dados em BDOO

Algumas adaptações devem ser feitas na forma de gerenciamento dos BDOO
para possibilitar o uso de alguns recursos, como: Transações, concorrência e
consultas. A seguir estão apresentados esses recursos dentre outros.

1.6.1 Transações
Através da transação é possível reunir várias etapas em somente uma
operação, como por exemplo, acessar e atualizar vários itens de uma tabela.
Segundo Silberschatz (1998), a transação geralmente é o resultado obtido através
da execução de um programa de usuário, que foi escrito em uma linguagem de auto
nível como a Structured Query Language ou Linguagem de consulta estruturada
(SQL), COBOL, C ou Pascal, sendo delimitada por chamadas de função da forma
begin transaction e end transaction. Resumindo, a transação consiste em todas as
operações executadas entre o começo e o fim da transação.

Cada transação precisa percorrer o teste de ACID:

 Atomicidade: uma transação deve ser inteiramente executada.

 Coerência: é necessária a consistência do banco de dados antes e depois e
uma transação.

 Isolamento: é ideal que ações de uma transação não interfira em outra, antes
dessa ser completada.

 Durabilidade: garantir que a informação gravada no banco de dados dure de
maneira constante até que alguma outra transação de atualização ou
exclusão afete-a.

1.6.2 Concorrência
Através da concorrência, usuários diferentes conseguem acessar os dados de
maneira simultânea.
Segundo Silberschatz (1998), os sistemas de processamento de transações
possibilita a execução de numerosas transações de maneira concorrente. Porém,
esse processamento múltiplo de transações resulta em algumas complicações em
relação à consistência de dados.
Então, para controlar essa concorrência, é usado um algoritmo de controle
que bloqueia a execução de uma transação se existir algum conflito. Nos SGBDOOs
o OID de um objeto que foi bloqueado é armazenado em uma tabela.
Duas características são relevantes para bloqueios em SGBDOOs:

 Bloqueio de Hierarquia de Classe: Todas as subclasses podem ser
bloqueadas por uma superclasse no mesmo modo de bloqueio.

 Bloqueio de Objeto Complexo: Aprimorar a concorrência quando existir
modelos que envolvem objetos complexos.

1.6.3 Recuperação
No gerenciamento de recuperação em BDOO o mecanismo de logs é o mais
utilizado. Ele armazena imagens (estados) anteriores e posteriores dos objetos.
“Uma parte integrante de um sistema de banco de dados é o esquema de
recuperação que é responsável pela restauração do banco de dados para um estado
consistente que havia antes da ocorrência da falha”. (SILBERSCHATZ, 1998, p.511).
As imagens são guardadas no log no percorrer da execução das transações.
Então quando uma falha for encontrada, o sistema gerenciador de recuperação é
19

ligado com a intenção de efetuar correção tonando o banco de dados novamente
coerente.

1.6.4 Consultas
É possível acessar dados armazenados por meio da linguagem de
programação e por linguagem de consulta. O processamento de consulta consiste
em extrair dados em um banco de dados.
Quando a linguagem e um banco de dados são utilizados, o trabalho de
reestruturação para garantir a interação de linguagem de programação e linguagens
de consultas é poupado. Isso implica na diminuição do código e no tempo de
execução e permite o compartilhamento de estruturas entre as aplicações.

1.6.5 Versionamento
Após a alteração de um objeto no banco de dados, é primordial que a versão
atualizada seja armazenada. O gerenciamento de versões equivale a um conjunto
de construções e ferramentas que facilitam construir e organizar versões e
configurações. Se não houvesse estas ferramentas, seria responsabilidade do
usuário criar e guardar suas próprias versões. No momento que um objeto passa
pelo versionamento, uma base que indica para todas as versões do objeto é criada.

2 EXEMPLOS DE SGBDOOS EXISTENTES NO MERCADO

A seguir serão apresentados exemplos dos principais SGBDOOs existentes,
conceituando suas características.

2.1 Jasmine
O SGDBOO Jarmine surgiu no Japão através da empresa Fujitsu e foi
desenvolvido pela Computer Associates. Segundo Miranda (2015), O Jasmine é o
primeiro SGBDOO puro desenvolvido por uma das empresas de softwares
dominantes no mercado internacional de banco de dados. Ao contrário da maioria
das empresas como Oracle, IBM e
Informix que optaram por expandir seus SGBDs
relacionais com funcionalidades do modelo de OO gerando os SGBDs universais, a
Computer Associates decidiu concorrer no mercado com dois produtos
complementares, mas distintos: o Ingres como SGBD relacional e o Jasmine como
SGBD orientado a objetos.
“O Jasmine implementa os conceitos básicos de orientação a objeto tais como
encapsulamento, polimorfismo, herança, reuso e agregação.” (MIRANDA, 2015).
A manipulação e armazenamento de classes são feitas através da linguagem
de consulta a objetos denominada Object Database Query Language (ODQL).
No Jasmine, quando uma classe é gerada, é necessária a identificação de
qual família ela pertence. Além disso, através de consultas, valores embutidos em
uma variável são retornados. O Jasmine possui elevada conectividade com a Web e
suporte a linguagem Java, sendo considerado um banco de dados comercial.

2.2 Db4o
Através do banco de dados db4objects (db4o) é possível criar aplicações
Windowns.forms, Web e Compact Framework.
Segundo o site Linha de Código (2017), para usar o Db4o é dispensável
instalar ou configurar um servidor de banco de dados. É necessário apenas enviar
juntamente com a aplicação uma pequena Dynamic-link library, ou "Biblioteca de
Vínculo Dinâmico" (DLL).
Este SGBDOO trabalha com as linguagens: Java e .Net, e realiza a
manipulação dos dados por meio da linguagem de programação nativa ou por uma
21

linguagem do tipo SQL, a OQL. É um banco de dados que possui uma licença
chamada GPL (Licença Pública Geral) e uma licença comercial.
Além disso, o db4o possui mecanismos de replicação para atender
necessidades como manter o banco de dados off-line durante um período de tempo.
Por fim, a persistência dos objetos ocorre pelo comando "add nome". Este comando
associa o OID a uma variável, para recuperação posterior.
“As vantagens são a velocidade, a simplicidade e a pequena pegada da
memória. db4o pode persistir “Objetos comuns”.” (GREHAN, 2015).

2.3 ObjectStore
Foi criado pela empresa Object Design Inc, com a intenção de transformar a
linguagem C++ em uma linguagem para banco de Dados. O ObjectStore trabalha
com a arquitetura Cliente-Servidor e fornece todas as características de SGBD
tradicional como: gerenciamento de transações, persistência, consultas associativa.
Este sistema usa a linguagem C++ como base, portanto as declarações são
praticamente iguais ao C++, possibilitando a conversão de programas escritos em
C++ para Objectstore.
O site da empresa Ignite Technologies (2017), que fornece o ObjectStore
Standard Edition, cita como principais características desse SGBDOO:

 Armazenamento de modelos centrados no relacionamento que alimentam
transações de dados de alto desempenho, análise e transações ACID.

 Redução da latência das consultas para milhares de usuários.

 Permite que os desenvolvedores criem estruturas de dados personalizadas,
altamente sintonizadas, que tornam as lojas de dados grandes mais utilizáveis
e valiosas.

 API de monitoramento corporativo que permite coletar, armazenar e analisar
contadores internos da ObjectStore.

 O instalador embutido torna mais fácil para usuários finais e distribuidores
instalar aplicativos cliente.
22

 Rastreamento de pilha totalmente legível na ocorrência de um erro fatal.

 O gerenciamento automático de índices garante que os índices em coleções
Java estão sempre sincronizados.

2.4 Caché
Este sistema um modelo completo de objeto, com a inclusão de polimorfismo,
encapsulamento, coleções, relações e heranças múltiplas. Ele pode ser criado em
C++, Java, EJB, XML, COM, sendo considerado um banco de dados comercial.
Segundo o site InterSystems (2017), o Caché pertence a uma nova geração
de tecnologia de banco de dados que oferece modos variados de acesso a dados.
Segundo o site, os dados são escritos em um único dicionário de dados integrados e
logo em seguida estão disponíveis usando acesso a objetos, SQL de elevado
desempenho e poderoso acesso multidimensional, podendo acessar
simultaneamente os mesmos dados. Além disso, o Caché contém um mecanismo
único de dados multidimensionais que possibilita a modelagem de ricas informações
do mundo real, é escalonável podendo atender milhares de usuários sem afetar de
maneira negativa a resposta SQL e suporte análise de dados estruturados e não
estruturados em tempo real.
Abaixo na Figura 6, é possível verificar como é a organização da arquitetura
unificada dos dados no Caché.

Figura 6 – Estrutura de Armazenamento Multidimensional

Fonte: Quadros (2012, p. 3)
23

Na Tabela 1, podem ser analisados todos os componentes do Caché,
incluindo o ambiente de desenvolvimento e administração.

Tabela 1 – Componentes do Caché
Fonte: Quadros (2012, p. 2)

Após entender e conhecer os exemplos de SGBDOOs, a tabela a seguir
apresenta mais algumas características e suas comparações:

Tabela 2 – Características dos SGBDOOs
Nome
Open
Source
Sistema
Operacional
Fabricante Site Oficial
Jasmine Não
Windows, Linux e
UNIX
Computer
Assoxiates
http://www3.ca.com/
Db4o Sim
Windows, Linux e
UNIX
Versant
Coporation
http://www.db4o.com/
Caché Não
Windows, Linux e
UNIX
Intersystems
Software
http://www.intersystems.com
.br/
Objectstore Não
Windows, Linux e
UNIX
Progress
Software
http://www.objectstore.com

Fonte: Elaborada pelo autor

3 PRINCIPAIS DESAFIOS E TENDÊNCIAS DO SGBDOO

O Sistema Gerenciador de Banco de Dados Relacional (SGBDR) possui
algumas limitações para o tratamento de uma quantidade maior de dados e de
dados mais complexos. Então, os SGBDOOs foram sugeridos para atender a essas
necessidades.
Porém, este modelo ainda enfrenta alguns desafios para sua expansão,
sendo o principal a falta de padronização, pois, ao contrário do modelo relacional
que possui sucesso neste quesito, os SGBDOOs possuem apenas dois padrões:
SQL3 e ODMG-93.
O SQL3 surgiu em 1999 com o objetivo de adicionar as características de OO
à versão SQL2. Este modelo se encaixa no novo contexto e necessidade de
manipular e recuperar dados mais complexos ou não convencionais, que vão além
de textos e números.
A ODMG tem como objetivo padronizar a manipulação do banco de dados
através da linguagem OQL e ODL. Porém, este padrão não é compatível com todas
as ferramentas ou é parcialmente compatível.
Outro grande desafio surgiu ainda nos primeiros BDOOs, a representação de
relacionamento entre objetos. Para Elsmari (2005), a insistência no encapsulamento
completo nos primeiros modelos de dados orientado a objeto provocou o
questionamento de que os relacionamentos não deveriam ser explicitamente
representados, mas deveriam ser descritos pela definição de métodos apropriados
que localizariam os objetos relacionados.
Também como uma adversidade para os SGBDOOs, pode-se citar que, a
maioria das organizações já possui o modelo relacional instalado e adaptado à sua
base de aplicações além de seu pessoal já estar treinado para este modelo. Então, a
migração para o modelo OO envolve um alto investimento para o treinamento de
pessoal e para a transição da base de dados.
Entretanto, algumas tendências vêm sendo discutidas nos últimos tempos,
referentes à orientação a objetos em banco de dados. Entre as tendências em
ascensão está o armazenamento em memória.
Como grande exemplo pode-se citar o Prevayler, que é uma biblioteca de
persistência de objetos de código aberto para Java.
25

“É uma
implementação do padrão de design do Sistema Prevalente, no qual
os objetos de negócios são mantidos vivos na memória e as transações são
registradas no diário para a recuperação do sistema.” (PREVAYLER, 2017).
Esta ferramenta é uma maneira ágil de fornecer persistência ACID para seus
“objetos Java antigos simples”. Foi produzida por um grupo de brasileiros, tendo
como objetivo armazenar objetos e melhorar o acesso aos bancos de dados
tradicionais, principalmente por preservar os objetos em memoria no servidor de
aplicação.
Outra tendência que vêm crescendo e sendo bem aceita no mercado, é a de
sistemas de banco de dados Objeto-Relacionais. Estes sistemas buscam
acrescentar funcionalidades de banco de dados orientados a objetos aos bancos de
dados relacionais. Para Takai (2005), os sistemas Objeto-Relacionais tentam
diminuir a dificuldade dos sistemas relacionais convencionais em representar e
manipular dados complexos, tendo em vista serem mais representativos em
semântica e construções de modelagens. Para isso, a solução é adicionar
facilidades para manusear tais dados utilizando-se das facilidades SQL existentes,
sendo elas: representações para objetos complexos no contexto SQL; herança no
contexto SQL e sistema para produção de regras; extensões dos tipos básicos no
contexto SQL.
Elmasri (2005) conclui que, a tendência de combinar as melhores
características do modelo de dados e das linguagens de objetos com o modelo
relacional foi criado, pois as primeiras versões da linguagem SQL e o modelo
relacional básico se tornaram inadequados para atender aos novos desafios das
aplicações atuais.
As interfaces objeto-relacionais também podem ser citadas quando se fala de
tendências em BDOO. Elas fornecem uma interface de BDOO para aplicação, sendo
uma abstração do modelo relacional, ou seja, para a aplicação é como se existisse
um BDOO. “Essa tecnologia permite que as aplicações persistam os dados de
forma transparente em quaisquer tipos de bancos, inclusive arquivos texto, cuidando
de toda a complexidade inerente à tarefa.” BOSCARIOLI (2006). Para a aplicação é
como se existisse um banco de dados orientado a objeto servindo de repositório.
Portanto, apesar dos desafios enfrentados pelo BDOO, existem também
algumas sugestões para expandir a utilização desse modelo. Ainda são pouco
26

utilizadas e pouco conhecidas no mercado devido à consolidação do modelo
relacional. Porém, a possibilidade do surgimento de novas tecnologias ligadas ao
paradigma da orientação a objeto tende a crescer ainda mais nos próximos anos.
27

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este trabalho teve como objetivo apresentar conceitos sobre Banco de Dados
Orientados a Objetos. Através de pesquisas e análises feitas para a elaboração do
mesmo, foi possível identificar vantagens e desvantagens do modelo de BDOO,
ainda pouco popular quando comparado ao modelo relacional, e suas características
provenientes da orientação a objetos e dos bancos de dados tradicionais.
Para a utilização e manipulação do BDOO, surgiram os Sistemas
Gerenciadores de Banco de Dados Orientados a Objetos, sendo os principais
utilizados no mercado: Jasmine, que possui elevada conectividade com a Web e
suporte a linguagem Java, sendo considerado um banco de dados comercial; o
Db4o, que trabalha com as linguagens: Java e .Net, e realiza a manipulação dos
dados por meio da linguagem de programação nativa ou por uma linguagem do tipo
SQL, a OQL; O ObjectStore, que foi criado com a intenção de transformar a
linguagem C++ em uma linguagem para banco de dados; E por fim o Caché, que
pode ser criado em C++, Java, EJB, XML, COM, sendo também considerado um
banco de dados comercial.
O BDOO possui como principal desvantagem a falta de padronização, o que é
o grande desafio para a sua disseminação, sendo este ainda uma segunda opção
quando comparado ao modelo relacional. Além disso, por não ser um modelo ainda
consolidado no mercado atual, o treinamento de pessoal é algo que exige um
investimento alto por parte das organizações. Porém, mesmo com estes desafios,
não se pode deixar de enfatizar que os BDOOs surgiram como uma revolução para
os bancos de dados relacionais, sendo suas principais tendências o armazenamento
em memória, o banco de dados Objeto-Relacionais e as interfaces objeto-
relacionais.
Conclui-se então que o modelo de BDOO apresenta várias vantagens, mas a
principal é a capacidade de armazenar dados complexos e métodos de um objeto, o
que não é possível em um banco tradicional.
Sendo assim, o presente trabalho colaborou para o entendimento do
funcionamento e das características dos BDOOs, destacando sua importância para o
tratamento da incompatibilidade de dados.

REFERÊNCIAS

BOSCARIOLI, Clodis; BEZERRA, Anderson; DE BENEDICTO, Marcos; DELMIRO,
Gilliard. Uma reflexão sobre Banco de Dados Orientados a Objetos. IV Conged -
Congresso de Tecnologias para Gestão de dados e Metadados do Cone Sul.
Paraná, jun./ 2006. Disponível em: < http://conged.deinfo.uepg.br >. Acesso em: 10
out. 2017.
ELMASRI, Rames; NAVATHE, Shamkant B. Sistemas de Banco de Dados. 4.ed
São Paulo: Pearson Education, 2005.
GREHAN, Rick. Complex Object Structures, Persistence, and db4o. Db4o.
Disponível em: <http://docs.huihoo.com/db4o/db4o-Whitepaper-Complex-Object-
Structures.pdf>. Acesso em: 02 out.2017.
IGNITE TECHNOLOGIES. ObjectStore® Standard Edition - O banco de dados
por trás dos aplicativos mais escaláveis do mundo. Disponível em:
<http://ignitetech.com/solutions/information-technology/objectstore/>. Acesso em: 04
out. 2017.
INFORMATICA EM FOCO. Polimorfismo – Seus tipos. Disponível em:
<https://informaticaemfoco.wordpress.com/2010/10/13/polimorfismo-seus-tipos/>.
Acesso em: 22 mai.2017.
INTERSYSTEMS. O Banco de Dados de Aplicativos que Importa. Disponível em:
<http://www.intersystems.com/our-products/cache/cache-overview/>. Acesso em: 20
abr.2017.
LINHA DE CODIGO. Db4o - Banco de Dados Orientado a Objetos. Disponível em:
<http://www.linhadecodigo.com.br/artigo/875/db4o-banco-de-dados-orientado-a-
objetos.aspx>. Acesso em: 21 abr.2017.
MIRANDA, Rinaldo. Jasmine Mais Completo. Scribd, 2015. Disponível em:
<https://pt.scribd.com/document/74460837/rmi>. Acesso em 01 out. 2017.
29

OBJECTIVE-C BRASIL. Paradigmas de Programação – Programação Orientada
a Objetos. Disponível em: <https://objectivecbrasil.wordpress.com/2014/01/12/4-
encapsulamento-p-o-o/>. Acesso em: 22 mai.2017.
PREVAYLER. O que é Prevayler? Disponível em: <http://prevayler.org/>. Acesso
em 25 abr.2017.
PROPÉDIA. Simula 67. Disponível em <http://progopedia.com/language/simula-
67/>. Acesso em 20 de abril de 2017.
QUADROS, Bruno C. Aplicação de Banco de Dados Orientado a Objeto em
Sistemas de Informação. Ciências Exatas e da Terra PUC, Rio Grande do Sul,
ago./ 2012. Disponível em: <http://www.pucrs.br/research/salao/2006-
VIISalaoIC/Arquivos2006/CienciasExatasedaTerra/>. Acesso em: 04 out. 2017.
SETZER, Valdemar W; NASSU, Eugenio A. Banco de Dados Orientados a
Objetos. São Paulo: Blucher, 1999.
SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F; SUDARSHAN, S. Sistema de Banco
de Dados. 3.ed São Paulo: Pearson Education, 1998.
TAKAI, Osvaldo K; ITALIANO, Isabel C; FERREIRA, João E. Introdução a Banco de
Dados, Instituto de Matemática e Estatística - Universidade de São Paulo, São
Paulo, fev./ 2005. Disponível em: <https://www.ime.usp.br/ > Acesso em: 10 out.
2017.