Many object-oriented data models emphasize the expression of the structural aspect of objects while leaving the behavioral aspect of objects unorganized until implementation. This may cause an inconsistency between the structural aspect and the behavioral aspect of objects. Moreover, to represent a data model at the conceptual level, they use either a diagrammatic notation, which focuses on displaying a conceptual schema that is easy to understand and interpret, or a formal specification language, which focuses on formal and unambiguous specification of the schema, but they do not support both of them together which, we think, is essential. This may cause an impedance mismatch when a model is biased toward one of the two.
To overcome the inconsistency and the impedance mismatch, we propose an Object Behavior Modeling for object-oriented database design methodology. Object behavior modeling method can serve as a documentation tool and formal specification as well as a conceptual database model in the database design process. The modeling process is based on the three phases of stepwise refinement: object behavior diagram, object behavior specification, and schema evolution. Object behavior diagram is a diagrammatic notation for gross design of databases. It consists of object diagram which describes classes, attributes, and relationships between classes, and behavior diagram which describes states, events, and the interactions between objects on the basis of object's life cycle. We provide the notion of behavior abstraction using the concepts of generalization and aggregation to improve the user comprehensibility. Object behavior specification is a formal and non-procedural description for detailed design. It consists of object specification which describes the class structure in detail, and behavior specification which describes the semantics of the way a behavior is invoked and operated.
As object-oriented database applications constantly require frequent updates to the schema, schema evolution is important during the design phase. We investigate the scheme evolution facilities based on the object behavior modeling constructs. We classify 13 possible schema update operations applicable to our model and reduce them to the basic set of operations which can be used to execute all other operations by the use of the sequences of these basic operations. In order to guarantee the schema consistency after performing the update operations, we establish five constraints that must be preserved across the schema update operations.
The system, named OSDT (Object behavior Schema Design Tool), is a direct result of this research. It consists of the graphic editor for the graphical manipulation of the object behavior diagram, the schema specification language for describing the object behavior specification, the transformer for transforming the object behavior diagram into the object behavior specification, the schema browse for browsing the current schema, the schema evolution for manipulating the schema update operations, and the consistency checker for detecting any inconsistency between the structural aspect and the behavioral aspect of schema.
본 논문에서는 객체지향 데이타베이스 설계를 위해 객체의 구조적인 특성과 행위적인 특성을 함께 표현할 수 있는 객체 행위 모형화(object behavior modeling)를 제안한다. 객체행위모형화 기법은 (1) 객체 행위 도형, (2) 객체 행위 명세, (3) 스키마 변경의 세 단계로 설계 된다.
객체 행위 도형 (object behavior diagram)은 스키마의 전체적인 설계를 도형으로 표현한다. 이 도형은 객체의 구조적 특성을 나타내는 객체도형 (object diagram)과 객체의 행위적 특성을 나타내는 행위도형(behavior diagram)으로 이루어진다. 객체도형은 클래스, 애트리뷰터, 그리고 관계로 나타낸다. 관계는 일반화(generalization), 집단화(aggregation), 그리고 연관화 (association)를 포함한다. 행위도형은 객체의 생성주기 (object life cycle)를 토대로 객체의 상태(state), 사건(event), 그리고 객체간의 상호작용을 나타내는 메세지로 나타낸다.
객체 행위 도형을 자세하게 기술하기 위한 객체 행위 명세 (object behavior specification)는 객체명세 (object specification)와 행위명세 (behavior specification)로이루어지며, 객체 행위 도형을 명세 언어로 변환할 뿐만 아니라 도형으로 표현할 수 없는 세부사항을 이 단계에서 기술한다.
객체지향 데이타베이스 응용이 스키마를 자주 변경하는 것을 반영하기 위해 본 논문에서는 스키마 변경 기법을 제공한다. 이를 위해 객체 행위 모형을 근거로 13 가지의 스키마 변경 연산을 정의하고 이를 7 가지의 기본 연산으로 축소하고 구현한다. 또한 스키마 변경의 일관성을 보장하기 위해 스키마 변경시 준수해야 할 5 가지의 스키마 일관성 제약 조건 (schema consistency constraint)을 정의한다.
본 논문에서 제안한 객체 행위 모형의 실용성을 입증하기 위해 객체 행위 스키마 설계도구(object behavior schema design tool)를 구현한다. 이 도구는 객체 행위 도형을 구현하는 도형 편집기(graphical editor), 객체 행위 명세를 구현하는 스키마 명세 언어(schema specification language), 객체 행위 도형을 객체 행위 명세로 변환하는 변환기 (transformer), 스키마 정보를 조회하고 변경하는 스키마 브라우즈 (schema browse) 및 스키마 변경 (schema evolution), 그리고 스키마의 구조적 특성과 행위적 특성 사이의 비일관성을 검색하는 일관성 검사기 (consisyency checker)로 구성된다.
