Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (2001) (1186219), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Так, типизация объектов даталогическихмоделей похожа на типизацию языков программирования (типыатрибутов в столбцах таблиц соответствуют языковым типамданных). Типизация объектов инфологических, концептуальныхи фундаментальных моделей, а, также объектов данных существенно иная. Различают сильную и слабую типизацию, что в первую очередь, связано с возможностями преобразования типови объявлением объектов множественных типов (полиморфизм). Дляобъектно-ориентированных БД преобразования модельных типов будет играть ключевую роль при решении интеграционныхзадач.Свойство модульности достаточно очевидно и должно быть190реализовано в любой программной разработке. Модульность реализует абстрагирование не на уровне классов объектов, а на уровнепрограммных единиц разрабатываемой системы.
В этом смыслемодуль можно уподобить классу с описанием интерфейса и реализации, содержащему один объект в виде программной единицы(unit в языке Object Pascal). При разработке модулей следует придерживаться правила их типизации (модуль должен управлять однотипными объектами), что зачастую приводит к реализации модулейв виде объектов какого-то класса (например, диалоговые модули«открыть файл», «сохранить файл», «открыть графический файл»и другие реализованы в системе Delphi в виде объектных компонентов).
Модульная организация системы является необходимым требованием, а сама суть модульности тесно переплетена с сутьюдругих свойств объектной модели. Для объектно-ориентированныхБД свойство модульности должно быть обеспечено на уровне манипулирования объектами БД (например, модульный принцип построения программ SQL-сервера. н а языке SQL).Рассмотрим свойства параллелизма и сохраняемости. Длясистем ООБД параллелизм особенно важен при построении илиинтеграции баз данных по полной технологической схеме.
В любомслучае БД в качестве разделяемого информационного ресурса должна функционировать в архитектуре «клиент-сервер», даже в локальном исполнении. Сохраняемость естественна для объектов данныхБД. В тоже время, расширенный реляционный подход распространяет свойство сохраняемости не только на объекты данных, нои на объекты модельных классов, и это является принципиальнойособенностью реализации полной технологической схемы построения БД в объектной модели.Рассмотренные свойства объектной модели иллюстрирует рис.5.7. В системах объектно-ориентированного программирования иерархия выделенных в предметной области классов обычно реализуется в виде библиотек базовых классов (например, библиотекаMFC).
Для систем ООБД реализация должна быть несколько иной.Иерархия классов данных выражает информативное связываниеданных. Собственно данные организуются в табличном формате,связи реализуются либо в виде данных, либо в виде процедурсвязывания данных. Модельные абстракции должны исполнятьсялибо в виде определения данных, либо путем построения библиотекбазовых классов в среде SQL-серверов или в составе .DLL-библиотек.Мифологическое проектирование баз данных.
К числу основныхзадач этапа инфологического проектирования баз данных (рис.5.8)относятся следующие три задачи:1. Проектирование логических объектов.2. Проектирование логических структур данных.3. Проектирование информационных связей (потоков) междулогическими объектами.101Моделированиесистем SКлассификационная схема (категоризация,кластеризация, прототипы), абстрагированиеИерархиянаследования(обобщение)СохраняемостьМодульностьJРис.
5.7. Свойства объектной модели БДМ системы SДля решения поставленных задач в качестве исходных условийдля выполнения инфологического проектирования базы данных требуется обеспечить:— реализацию концептуальной модели БД;— выбор модели данных для реализации БД.Модель и логические структуры данных.
Существует множествотиповых структур организации данных [2]. На сегодняшнем этапе развития компьютерных технологий типовые структуры важнорассматривать, с одной стороны, как основу построения абстракций при создании библиотек базовых классов объектно-ориентированных систем программирования, с другой стороны, как основу объектно-ориентированной ориентации моделирования баз данных.Мифологическая модель БДМ. Мифологическая модель базыданных с ориентацией на ее реализацию в РМД представлена нарис. 5.9.Логические объекты выделяются из концептуального представления базы данных на основе принятой классификационной схемы192Концептуальная модельБДМ системы SМифологическоепроектированиеБДМРис. 5.8. Мифологическое проектирование БДМБД. Логические объекты порождаются на основе идентификационных совокупностей свойств концептуальных абстракций объектови абстракций концептуальных связей.
С точки зрения проектировщика базы данных, логические объекты соответствуют объектамприкладных данных, понятны по своему определению (например,абстракция «пользователь компьютерных систем» логически разделима на объекты «пользователь» и «компьютерная система» приусловии соответственно построенной концептуальной модели).В любом случае, выделение логических объектов для каждой идентифицирующей группы свойств концептуальной модели БД является важным методологическим принципом инфологического проектирования БДМ.Мифологическая модельБДМЛогическийобъектЛогические свойства*=*<Рис. 5.9.
Мифологическая модель БДМ с ориентацией на ее реализацию в РМД193Интеграция распределенных БДМ. В практике моделированиясложных систем приходится иметь дело с многомашинными комплексами и сетевыми структурами, что требует решить проблемуинтеграции БД. Основные понятия и определения формируемойинтеграционной методологии представлены на рис. 5.10.Сформированная таким образом архитектура интеграционнойметодологии позволяет сформулировать и определить ключевыепонятия и принципы построения объектов компьютерных технологий класса интегрированных распределенных баз данных (ИРБД) [41,52, 54].Классы баз данных, распределенных баз данных и интегрированных распределенных баз данных образуют иерархию «обобщениеспециализация», поэтому для определения интегрированной РБДможно использовать наследование существенных свойств объектовпорождающих классов.Распределенные объекты данныхОбъекты данныхв реляционноймодели1ИнтегрированноепредставлениеОбъекты данныхинтеграционныхтехнологий,Модельные уровни_J,•Распределеннаябаза данных (РБД)••••J>•СетевойСхемныйЛогическийКонцептуальныйФундаментальныйXИнтегрированнаяраспределенная базаданных (ИРБД)Целевые функции и стратегические интересы (пользование,профессиональное пользование, производство информации)Стратегии (произвольная, прикладная, технологическая)Методы исполнения (файловый, прикладной, предметный)Модели, возможности, ограниченияРасширенный реляционный подходРис.
S.10. Основные понятия и определения интеграционной методологии194Любая база данных определяется через совокупность связанных(интегрированных в базу) данных и является разделяемым информационным ресурсом компьютеризированных технологий. Тогдалюбая распределенная база данных также является разделяемыминформационным ресурсом (совокупностью локальных информационных ресурсов) в виде связанных распределенных данных. Очевидно, что для определения понятия «интегрированная распределенная база данных» в первую очередь необходимо уточнить сутьпонятия «распределенные данные».Распределенные БДМ. В обобщенном виде, классификационноеопределение распределенной базы данных следует из определенияБД и формулируется в виде: распределенная база данных это распределенные данные и связи между ними.
Локальная связанностьраспределенных данных присуща определениям локальных БДМ.Для распределенной БДМ ключевым объектом определения становятся связи между распределенными данными, т. е. теперь необходимо сформулировать условия, при которых распределенная информационная среда приобретает статус распределенной базы данных.Одним из главных преимуществ применения реляционной модели является обеспечение однородности табличного представлениялюбых БД. В терминах расширенного реляционного подхода такаяоднородность трактуется как даталогическая однородность реляционных БД. Именно это обстоятельство сопровождается сегодня формированием стандарта доступа в БД на основе языкаSQL.
Специфика СУБД, проявляющаяся, в том числе, и в существовании диалектов языка SQL нивелируется путем применениясредств логического соединения с БД посредсвом механизма псевдонимов.Реляционная модель обеспечивает однородность представленияраспределенных данных. Механизм псевдонимов обеспечивает однородность среды манипулирования распределенными данными (например, система драйверов БД DAO использует приложениеMicrosoft Jet Database Engine для однородного манипулированиябазами данных Microsoft Access, а также FoxPro и Excel).
В совокупности, таким образом, реализуется однородная среда определенияи манипулирования распределенными данными. Назовем представление такой среды схемным модельным уровнем интегрированногопредставления совокупности распределенных распределенных данных, учитывая общепринятое понимание реализации реляционныхБД в виде реляционных схем.Тогда можно сказать, что реализация представления совокупности (интегрированного представления) распределенных данных на уровне схемной модели обеспечивает удовлетворение представленной таким образом совокупности распределенных данныхтребованиям реляционной модели.