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現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是非常重要的資源，因此對數(shù)據(jù)的處理也變得越來越重要。數(shù)據(jù)庫是一種為了方便管理數(shù)據(jù)而設(shè)計的軟件，而在數(shù)據(jù)庫中有一個非常重要的概念——抽象數(shù)據(jù)類型（Abstract Data Type，ADT）。在本文中，我們將介紹抽象數(shù)據(jù)類型在數(shù)據(jù)庫中的作用及其優(yōu)點。
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一、抽象數(shù)據(jù)類型的基本概念
抽象數(shù)據(jù)類型，簡稱ADT，是指在程序中能夠封裝數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的類型。ADT的特點是具有完整封裝性、高內(nèi)聚性和低耦合性。在ADT中，數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)是“黑盒子”，其他模塊和程序無法直接訪問和修改。相反，ADT通過提供一組公共接口（函數(shù)）來進行數(shù)據(jù)訪問和操作，這樣其它模塊和程序就可以安全地使用這些功能，而不需要知道具體的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。
ADT的主要優(yōu)點包括以下幾點：
（1）提供了更高的抽象層次，可以隱藏實現(xiàn)細(xì)節(jié)，方便用戶理解數(shù)據(jù)類型的含義和使用方式。
（2）提高了數(shù)據(jù)封裝性，增加了代碼的可維護性和可重用性，減少了程序的耦合性。
（3）為多人協(xié)作開發(fā)提供幫助，不同的開發(fā)者可以獨立地開發(fā)不同的ADT接口，之后再將這些接口進行整合。
（4）為程序員提供了更加方便的代碼組織和編寫方式，縮短了開發(fā)時間和成本。
二、抽象數(shù)據(jù)類型在數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用
在數(shù)據(jù)庫中，ADT的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以用來定義數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、操作符等。數(shù)據(jù)庫中的ADT甚至可以比一般程序中的ADT更為高級和復(fù)雜。
1. 用戶自定義類型
在一些高級數(shù)據(jù)庫中，用戶可以定義自己的數(shù)據(jù)類型，比如PL/SQL、ON等。由于這些自定義類型是基于ADT技術(shù)實現(xiàn)的，因此可以像基本類型一樣使用。用戶可以將自己定義的數(shù)據(jù)類型用于表的列定義、變量賦值、函數(shù)定義等場景中。
2. UDT（用戶定義類型）
UDT是一種數(shù)據(jù)庫模塊（Module），通常支持以下基本操作：創(chuàng)建、更新、刪除和查詢。此外，UDT還支持用戶自定義操作，可以像基本數(shù)據(jù)類型一樣進行賦值、比較、運算等。
3. 復(fù)合類型
復(fù)合類型是一種由若干個元素組成，具有自定義結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)類型。該類型通常包括：數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體、元組等。復(fù)合類型在ADT中的應(yīng)用場景非常廣泛，如：聲明復(fù)雜的表列類型、封裝多個值的邏輯操作、返回指定格式的數(shù)據(jù)等。
4. 類型
類型是一種可以存儲多個值的數(shù)據(jù)類型，如：數(shù)組、列表、樹、哈希表等。類型在數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用非常廣泛，尤其是在存儲數(shù)據(jù)時，可以通過類型來標(biāo)志數(shù)據(jù)的內(nèi)容、類型和位置等信息。
5. 地理空間類型
由于地理空間信息的特殊性，像經(jīng)緯度、地圖區(qū)域、尺寸等信息無法使用一般的數(shù)據(jù)類型進行存儲。因此，在數(shù)據(jù)庫中通常會使用一些特殊的類型，如：地理空間類型、GEO type等。這些類型在ADT中通常包含經(jīng)度、緯度等位置信息，同時也包含非空間信息（如：名稱、描述等）。
三、
在數(shù)據(jù)庫中，ADT的重要性非常顯著。通過ADT，我們可以將數(shù)據(jù)封裝在一個獨立的模塊中，并通過公共接露給其他模塊進行訪問和操作。這種方式在程序的設(shè)計和開發(fā)中起到了至關(guān)重要的作用，不僅能提高程序的可讀性、可維護性，還能提高程序的效率和靈活性。因此，在未來的開發(fā)中，我們還將繼續(xù)關(guān)注ADT的發(fā)展和應(yīng)用，為數(shù)據(jù)處理提供更為高效、安全、便捷的解決方案。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 抽象數(shù)據(jù)類型
抽象數(shù)據(jù)類型
類的基礎(chǔ)：抽象數(shù)據(jù)類型抽象數(shù)據(jù)類型（ADT, abstract data type）是指一些數(shù)據(jù)以及對這些數(shù)據(jù)所進行的操作的。這些操作既向程序的其余部分描述了這些數(shù)據(jù)是怎么樣的，也允許程序的其余部分改變這些數(shù)據(jù)?！俺橄髷?shù)據(jù)類型”概念中“數(shù)據(jù)”一詞的用法有些隨意。一個ADT可能是一個圖形窗體以及所有能影響該窗體的操作；也可以是一個文件以及對這個文件進行的操作；或者是一張保險費率表以及相關(guān)操作等等。要想理解面向?qū)ο缶幊?，首先要理解ADT。不懂ADT的程序員開發(fā)出來的類只是名義上的“類”而已——實際上這種“類”只不過就是把一些稍有點兒關(guān)系的數(shù)據(jù)和子程序堆在一起。然而在理解ADT之后，程序員就能寫出在一開始很容易實現(xiàn)、日后也易于修改的類來。傳統(tǒng)的編程教科書在講到抽象數(shù)據(jù)類型時，總會用一些數(shù)學(xué)中的事情打岔。這些書往往會像這碼豎么寫：“你可以把抽象數(shù)據(jù)類型想成一個定義有一組操作的數(shù)學(xué)模型?！边@種書會給人一種感覺，好像你從不會真正用到抽象數(shù)據(jù)類型似的——除非拿它來催眠。把抽象數(shù)據(jù)類型解釋得這么空洞是完全丟了重點。抽象數(shù)據(jù)類型可以讓你像在現(xiàn)實世界中一樣操作實體，而不必在低層的實現(xiàn)上擺弄實體，這多令人興奮啊。你不用再向鏈表中插入一個節(jié)點了，而是可以在電子表格中添加一個數(shù)據(jù)單元格，或向一組窗體類型中添加一個新類型，或給火車模型加掛一節(jié)車廂。深入挖掘能在問題領(lǐng)域工作（而非在底層實現(xiàn)領(lǐng)域工作）的能量吧！Example of the Need for an ADT需要用到ADT的例子為了展開討論，這里先舉一個例子，看看ADT在什么情況下會非常有用。有了例子之后我們將繼續(xù)深入細(xì)節(jié)探討。假設(shè)你正在寫一個程序，它能用不同的字體、字號和文字屬性（如粗體、斜體等）來控制顯遲冊大示在屏幕上的文本。程序的一部分功能是控制文本的字體。如果你用一個ADT，你就能有捆綁在相關(guān)數(shù)據(jù)上的一組操作字體的子程序——有關(guān)的數(shù)據(jù)包括字體名稱、字號和文字屬性等。這些子程序和數(shù)據(jù)為一體，就是一個ADT。如果不使用ADT，你就只能用一種拼湊的方法來操縱字體了。舉例來說，如果你要把字體大小改為12磅（point），即高度碰巧為16個像素（pixel），你就要寫類似這樣的代碼：currentFont.size = 16如果你已經(jīng)開發(fā)了一套子程序庫，那么代碼可能會稍微好看一些：currentFont.size = PointsToPixels(12)或者你還可以給該屬性起一個更特定的名字，比如說：currentFont.sizeOnPixels = PointsToPixels(12)但你是不能同時使用currentFont.sizeInPixels和currentFont.sizeInPoints，因為如果同時使用這兩項數(shù)據(jù)成員，currentFont就無從判斷到底該用哪一個了。而且，如果你在程序的很多地方都需要修改字體的大小，那么這類語句就會散布在整個程序之中。如果你需要把字體設(shè)為粗體，你或許會寫出下面的語句，這里用到了一個邏輯or運算符和一個16進制常量0x02：currentFont.attribute = CurrentFont.attribute or 0x02如果你夠幸運的話，也可能代碼會比這樣還要干凈些。但使用拼湊方法的話，你能得到的更好結(jié)果也就是寫成這樣：currentFont.attribute = CurrentFont.attribute or BOLD或者是這樣：currentFont.bold = True就修改字體大小而言，這些做法都存在一個限制，即要求調(diào)用方代碼直接控制數(shù)據(jù)成員，這無疑限制了currentFont的使用。如果你這么編寫程序的話，程序中的很多地方就會到處充斥著類似的代碼。Benefits of Using ADTs使用ADT的益處問題并不在于拼湊法是種不好的編程習(xí)慣。而是說你可以采用一種更好的編程方法來替代這種方法，從而獲得下面這些好處：可以隱藏實現(xiàn)細(xì)節(jié) 把關(guān)于字體數(shù)據(jù)類型的信息隱藏起來，意味著如果數(shù)據(jù)類型發(fā)生改變，你只需在一處姿悉修改而不會影響到整個程序。例如，除非你把實現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏在一個ADT中，否則當(dāng)你需要把字體類型從粗體的之一種表示變成第二種表示時，就不可避免地要更改程序中所有設(shè)置粗體字體的語句，而不能僅在一處進行修改。把信息隱藏起來能保護程序的其余部分不受影響。即使你想把在內(nèi)存里存儲的數(shù)據(jù)改為在外存里存儲，或者你想把所有操作字體的子程序用另一種語言重寫，也都不會影響程序的其余部分。
改動不會影響到整個程序 如果想讓字體更豐富，而且能支持更多操作（例如變成小型大寫字母、變成上標(biāo)、添加刪除線等）時，你只需在程序的一處進行修改即可。這一改動也不會影響到程序的其余部分。讓接口能提供更多信息 像currentFont.size = 16這樣的語句是不夠明確的，因為此處16的單位既可能是像素也可能是磅。語句所處的上下文環(huán)境并不能告訴你到底是哪一種單位。把所有相似的操作都集中到一個ADT里，就可以讓你基于磅數(shù)或像素數(shù)來定義整個接口，或者把二者明確地區(qū)分開，從而有助于避免混淆。更容易提高性能 如果你想提高操作字體時的性能，就可以重新編寫出一些更好的子程序，而不用來回修改整個程序。讓程序的正確性更顯而易見 驗證像currentFont.attribute = current-
Font.attribute or 0x02這樣的語句是否正確是很枯燥的，你可以替換成像currentFont.SetBoldOn()這樣的語句，驗證它是否正確就會更容易一些。對于前者，你可能會寫錯結(jié)構(gòu)體或數(shù)據(jù)項的名字，或者用錯運算符（用了and而不是or），也可能會寫錯數(shù)值（寫成了0x20而不是0x02）。但對于后者，在調(diào)用current-
Font.SetBoldOn()時，唯一可能出錯的地方就是寫錯方法（成員函數(shù)）名字，因此識別它是否正確就更容易一些。程序更具自我說明性 你可以改進像currentFont.attribute or 0x02這樣的語句——把0x02換成BOLD或“0x02所代表的具體含義”，但無論怎樣修改，其可讀性都不如currentFont.SetBoldOn()這條語句。Woodfield、Dunore和Shen曾做過這樣一項研究，他們讓一些計算機科學(xué)專業(yè)的研究生和高年級本科生回答關(guān)于兩個程序的問題：之一個程序按功能分解為8個子程序，而第二個程序分解為抽象數(shù)據(jù)類型中的8個子程序（1981）。結(jié)果，按那些使用抽象數(shù)據(jù)類型程序的學(xué)生的得分比使用按功能劃分的程序的學(xué)生高出超過30%。無須在程序內(nèi)到處傳遞數(shù)據(jù) 在剛才那個例子里，你必須直接修改current-
Font的值，或把它傳給每一個要操作字體的子程序。如果你使用了抽象數(shù)據(jù)類型，那么就不用再在程序里到處傳遞currentFont了，也無須把它變成全局?jǐn)?shù)據(jù)。ADT中可以用一個結(jié)構(gòu)體來保存currentFont的數(shù)據(jù)，而只有ADT里的子程序才能直接訪問這些數(shù)據(jù)。ADT之外的子程序則不必再關(guān)心這些數(shù)據(jù)。你可以像在現(xiàn)實世界中那樣操作實體，而不用在底層實現(xiàn)上操作它 你可以定義一些針對字體的操作，這樣，程序的絕大部分就能完全以“真實世界中的字體”這個概念來操作，而不再用數(shù)組訪問、結(jié)構(gòu)體定義、True與False等這些底層的實現(xiàn)概念了。這樣一來，為了定義一個抽象數(shù)據(jù)類型，你只需定義一些用來控制字體的子程序——多半就像這樣：currentFont.SetSizeInPoints(sizeInPoints)currentFont.SetSizeInPixels(sizeInPixels)currentFont.SetGBoldOn()currentFont.SetBoldOff()currentFont.SetItalicOn()currentFont.SetItalicOff()currentFont.SetTypeFace(faceName)這些子程序里的代碼可能很短——很可能就像你此前看到的那個用拼湊法控制字體時所寫的代碼。這里的區(qū)別在于，你已經(jīng)把對字體的操作都隔離到一組子程序里了。這樣就為需要操作字體的其他部分程序提供了更好的抽象層，同時它也可以在針對字體的操作發(fā)生變化時提供一層保護。
關(guān)于數(shù)據(jù)庫中抽象數(shù)據(jù)類型的定義的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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