近年来，数据库的应用领域不断扩大，已渗透到如多媒体、通讯、计算机辅助设计/管理(CAD/CAM)和计算机集成制造(CIM)等一些新的应用领域中，这些新应用对数据库提出了许多新的要求，而传统数据库在支持复杂数据类型、长事务、嵌套事务等方面存在缺陷，它已不能很好地满足新的应用需求。面向对象数据库系统(OODBMS)尽管能适应非传统应用的需要，但缺少一个共通的数据模型，且纯粹的面向对象的数据库不支持SQL数据库的标准查询，这也阻碍了它的广泛应用。而在近几年内基于成熟的关系模型上的对象-关系数据库系统(ORDBMS)正在成为一个被广泛接受且非常具有前景的研究以及应用的领域。它针对关系数据库系统(RDBMS)不能适应非传统应用的要求，结合面向对象语言、语义模型、复杂对象模型和数据库的几个方面的研究而形成的一个高度数据集成化系统。对象-关系数据库系统结合了面向对象数据库系统和关系数据库系统两者的优点，既继承了关系数据库系统本身成熟的技术，同时又将面向对象技术引入到关系数据库系统中，增强了它在处理复杂对象等方面的能力。可以说，ORDBMS是新一代数据库系统的发展方向，是数据库发展的下一个浪潮。然而对象-关系数据库系统还是处于初级阶段，对象-关系数据库理论还没有完全形成，更没有像关系理论一样建立了一套公理系统和推理变换规则。正因为如此，使得许多数据库专家学者积极地开展对象-关系数据库理论研究和复杂对象在ORDBMS中实现的研究。 本文首先介绍了ORDBMS的发展，从不同方面综述了对象-关系数据库的基本概念。接着，比较了传统的关系数据库、对象数据库及对象-关系数据库三者的差异。在充分介绍了ORDBMS的概念后，我们着重研究了包含用户定义类型的复杂对象在对象-关系数据库系统中是如何存储和操纵的，并在我们构造的ORDBMS原型系统上予以实现。然后在现有RDBMS坚实的理论基础上，对新一代的ORDBMS创新性地提出了基于类层次的公理系统、变换规则，并给出了基于关系模式的类层次向关系数据库模式转换的基本算法。同时提出了用来解决类层次结构中继承的三种具体的实现方案。可以说，在拥有了一套正确而有效的公理系统之后，复杂对象和继承的正确实现是实现ORDBMS中的关键问题。只有正确而有效地解决这些问题，对象-关系数据库才能继承关系系统和面向对象系统的技术优势，具有广泛的研究前景与实际的应用价值。