Database research has been successful over 30 years of its history. The recent research direction in this field is two-fold: core database technology and infrastructure for information service development. While the former is well established and will continue to take the major efforts from research community and commercial vendors worldwide, the latter has been less central and thus under-developed despite its potential in the future market. With the explosion of Internet population of both individuals and development in the latter is becoming more and more significant drawing more attention than ever. Core database research and development efforts during the last two decades have been focused solely on relational data management systems. Object-oriented paradigm was eventually introduced with its powerful modeling and programming capabilities. However, due to its performance problems and implementation difficulties, it is widely observed that the mature technology and the well-established relational database market may not be displaced by object-oriented competitors (as claimed by the researches in that field). This triggered a new research and development paradigm of object-relational database management to be investigated by merging the modeling power of object-oriented system and processing efficiency of relational system. DBMS vendors and research community have announced lots of work on this issue, and they have been well accepted. In this approach, relational databases are viewed as the means of information reservoirs and underlying data management mechanism which persistently support object-oriented application. Therefore, object-relational database approach seemingly suits the purpose of storing and manipulation physical data in relational format while higher-level data modeling and application programming in an object-oriented environment.
In this thesis, we present a design and implementation of an Object Database Management Group (ODMG) Object Definition Language (ODL) parser which embeds various object-relational wrapping modules in its parsing actions. By embedding the object-relational wrapper within the ODL parser, a seamless integration of object-oriented schema modeling construct and relational data processing can be achieved. This will effectively enable application programmers to take advantage of an easy application programming and the system to achieve an automation object-relational conversion. In our design of the ODL parser, we develop a Java language binding scheme and an object-relational wrapping mechanism so that a high-performing Java-relational environment is established. This process is called Java relational binding. The resulting code for Java-relational binding is composed of Java code and relational wrapping module for defining an object-oriented schema and populating it into a relational database. The proposed design philosophy aims at light-weight implementation, ease of application programming, and high performance, all for supporting a variety of sophisticated Internet applications taking advantage of object-oriented expressiveness and mature relational database systems. Also, it will allow platform-independence, location transparency and DBMS-awareness with Java and standardized Java Database Connectivity (JDBC). In addition, our reinforced ODL specification and high performing ODL-to-relational parse support efficiently schema partitioning into physically distributed repositories, which in turn support heterogeneous, autonomous and distributed(HAED) database management.
In this thesis, we report our major contributions under the following subjects: (1) a seamless design and implementation of object-relational wrapping strategy, (2) development of ODMG/ODL-compliant schema definition language and its parser with embedded wrapper, and (3) Java-relational language binding through the standard JDBC for an integration of the Java application interface and the commercial relational databases. This research is conducted as the partial relational databases. This research is conducted as the partial development for the Active Information Management System (AIMS) project at the Database Systems Laboratory, Information and Communications University.
상용 관계형 데이터베이스 관리 시스템을 하부 저장 시스템을 사용하고 스키마 정의에서 응용 프로그램 개발까지의 상위 수준에서는 객체 지향의 개념을 유지하는 객체-관계 접근 방법은 점차 보편적인 패러다임이 되고 있다. 본 연구는 이러한 객체-관계 접근 방법에 기반을 두고 있는 능동 정보 관리 시스템(AIMS) 프로젝트의 일부 구현 결과물로서, ODMG 표준의 스키마 정의 언어인 ODL의 파서 개발을 통해 객체 지향의 개념을 지원하고, 응용 프로그램 개발을 위해 플랫폼에 독립적이면서 네트워크 지향의 장점을 가지는 자바 언어의 바인딩을 제공한다. 이때 객체지향 언어인 자바가 상용 관계형 데이터베이스 관리 시스템을 활용할 수 있는 수단으로서 객체형과 관계형의 서로 다른 모델간의 불일치 문제를 해결하는 객체형 자바 인터페이스가 객체-관계 랩퍼에 의해 생성된다. 이러한 과정이 자바 관계형 바인딩이다. 객체-관계 랩핑을 통해 생성된 모듈에는 구체적으로 클래스들간의 상속, 군집, 관계의 의미를 관계형 테이블을 통해 저장하기 위한 방법론이 제시되어 있다. 본 연구에서 구현된 시스템을 객체-관계 랩핑 생성 모듈을 ODL 파서에 내장하여 ODL을 통한 스키마 정의에서부터 자바 관계형 바인딩까지의 과정이 연속적으로 그리고 자동적을 이루어지도록 설계되었다. 이러한 설계 구조는 하부 저장 시스템의 관계형 모델에 대한 개발자의 인지 부담을 요구하는 기존의 랩퍼들의 문제점을 개선하여 객체 지향의 관점만을 유지할 수 있도록 해 주는 것이다. 생성된 랩핑 모듈은 특정 스키마에 최적화되어 크기가 작고 높은 성능을 획득할 수 있다. 그리고 자바와 상용 데이터베이스 관리 시스템과의 연동을 위해 표준화된 JDBC API를 시스템 요소 기술로 사용하여 데이터베이스 관리 시스템에 독립적인 연결이 가능하여 이기종 분산 환경의 클라이언트-서버 시스템을 구축할 수 있으며 이를 통해 확장성을 보장할 수 있게 되었다. 시스템의 전체 특성을 응용 프로그램 개발을 용이하게 도와 주는 제작 도구로서 활용 될 수 있다. 그리고 본 연구에서 개발된 시스템은 향후 진보된 응용 기술이 하나인 Rule Management 를 구현하기 위한 능동 정보 관리 시스템 프로젝트를 지원하기 위한 기반 시스템으로 활용될 계획이다.
