Организация хранения данных и выполнения запросов в динамической информационной модели DIM

Организация хранения данных и выполнения запросов в динамической информационной модели DIM

В.С. Рублёв, А. Ш. Кайбышев

1.Постановка задачи

Развитие вычислительной техники в плане роста быстродействия и памяти сделало возможным совершенствование технологий проектирования и использования баз данных. С этой целью были поставлены задачи определения моделей данных для новых типов, интегрирования их с традиционными технологиями, управления потоками данных, автоматизации проектирования и администрирования баз данных [8]-[11]. Новые достижения в научных исследованиях (например, в астрофизике) требуют хранения и обработки колоссальных объемов информации, которые подошли уже к пентабайтам [9]. Потребность в постоянных изменениях не только данных, но и алгоритмов является «неизменной характеристикой современного мира» [7]-[12].

В течение ряда лет мы разрабатываем новый объектный подход к созданию СУБД, который предполагает не только изменение данных объектов, но и возможность изменения типов объектов, то есть схемы базы данных. В этом подходе мы выделили 6 базовых отношений объектов: наследования, включения, внутреннего наследования, внутреннего включения, истории и взаимодействия - и 2 дополнительных отношения, и назвали эту СУБД динамической информационной моделью (в алгебре система объектов с введенными отношениями называется моделью (DIM)), а также разработали объектный язык запросов ODQL. Отметим, что новыми по сравнению с традиционными технологиями являются следующие отношения объектов: внутреннего наследования, внутреннего включения, взаимодействия, а также отношение включения через объект связи.

Описанный в [6] язык объектно-динамических запросов ODQL для динамической информационной модели DIM, концепции которой приведены в [2], обладает полнотой - любая группа объектов DIM (вместе с любыми их свойствами) может быть выделена ODQL-запросом [4]. Вместе с тем, язык запросов в своем варианте SODQL [4] позволяет особенно просто конструировать запросы за счет достаточности указания лишь списка требуемых свойств объектов. В [5] описана организация выполнения запросов, при которой трудоемкость оптимальна и не уступает традиционным технологиям. Но время выполнения запросов [10] зависит от организации хранения данных и манипулирования ими, а также от выбора платформы реализации. При этом должны быть учтены вопросы динамического изменения данных. Рассмотрим общие вопросы такой организации, не зависящие от выбора платформы для реализации.

При этом, учитывая, что полнота описания любой дискретной детерминированной модели (см. в [2]) может быть достигнута даже при использовании только базовых отношений, мы в данной работе не будем рассматривать пока отношения идентификации и выбора. Сначала рассмотрим базовые отношения, иллюстрируя их основным примером, который будет использован в дальнейшем.

2.Основной пример и базовые отношения классов и объектов

Для иллюстрации выбран пример, отражающий данные производства шин. На рис.1 приведена схема базы данных. Класс Шина описывает объекты, являющиеся образцами продукции. Каждый объект-шина этого класса определяется двумя идентификационными параметрами: Модель и Обозначение. Класс Шина связан отношениями включения с классами Протектор, Боковина, Ободная лента, Брекер, объекты которых описывают структуру того или иного объекта класса Шина. Каждый объект-шина, как правило, включает объект-протектор, а также некоторые из объектов других трех классов (но не все). Так как каждый объект-шина может содержать не более одного объекта из этих включенных классов, то класс связи для описания данного включения не требуется. Связь включения на схеме определяется пунктирной стрелкой, идущей от включенных классов Протектор, Боковина, Ободная лента, Брекер к включающему Шина.

Требования к продукции описываются классом Стандарт, который является родительским классом для классов Шина, Протектор, Боковина, Ободная лента, Брекер, поскольку каждый объект этих классов наследует свойства родительского объекта-стандарта такие, как Наименование стандарта и все связи включения других классов в класс Стандарт. В данном случае класс Показатели, включенный в класс Стандарт, определяет для каждого объекта-стандарта те объекты-показатели, значения которых могут быть критичными для соответствия продукции стандарту. Поэтому включение класса Показатели в класс Стандарт идет через класс связи Нормы показателя (на схеме класс связи изображается прямоугольником со скругленными углами, который находится в разрыве пунктирной стрелки связи), объект которой для каждой пары объектов стандарт и показатель, определяемой отношением включения, может задавать диапазон ограничений значения показателя через Нижнюю норму и Верхнюю норму. Таким образом, каждый объект классов Шина, Протектор, Боковина, Ободная лента, Брекер наследует через свой объект-родитель в классе Стандарт, не только наименование этого стандарта, но также и показатели вместе с ограничениями на их значения, которым должна удовлетворять соответствующая продукция.

Рис. 1. Основной пример

Ситуация осложняется тем, что для некоторой продукции определяется не один, а несколько стандартов, например, ГОСТ (государственный стандарт), ОСТ (отраслевой стандарт), ТУ (технические условия), Регламент. Поэтому продукция должна удовлетворять сразу нескольким стандартам. Если для нее определяется старший стандарт ГОСТ и более низкий отраслевой ОСТ, то диапазон ограничений на

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать