कई सार परतों के साथ डेटाबेस डिजाइन करने में मेटामोडेल का उपयोग

शास्त्रीय दृष्टिकोण में डेटाबेस संरचनाओं का विकास शामिल है, जहां सूचना मॉडल की सभी इकाइयां समान सार स्तर पर हैं, सजातीय हैं। हालांकि, जटिल और कमजोर रूप से संरचित विषय क्षेत्रों में दहनशील विस्फोट के लिए संबंध विघटन होता है, तालिकाओं और लिंक की संख्या में एक विषम वृद्धि होती है। और गतिशील विषय क्षेत्र जिसमें दैनिक परिवर्तन जीवन चक्र के मानदंड हैं, उन्हें रिलेशनल डेटाबेस की संरचना के निरंतर पुनर्रचना की आवश्यकता होती है।

ऐसी स्थितियों में, अमूर्तता के स्तर को बढ़ाने से समस्या केवल आंशिक रूप से हल हो सकती है, क्योंकि विशिष्टताओं से एक अमूर्त मॉडल की ओर बढ़ते हुए, विषय क्षेत्र की विशिष्टता खो जाती है। इसलिए, आपको दो, तार्किक रूप से जुड़े, एक ही डेटाबेस में अमूर्त की परतों को संग्रहीत करने की आवश्यकता है। तार्किक संयोजक को मेटा-लेयर होना चाहिए, जो मॉडल के एक सार परत के एक-से-एक मैपिंग के मापदंडों को दूसरे में परिभाषित करता है।

(अंजीर। 1)

स्पष्टीकरण की सादगी के लिए, हमें एक विषय क्षेत्र लेना चाहिए जिसे हर कोई समझता है (चित्र 1 देखें)। संस्थाओं को पीले रंग में चिह्नित किया गया है, और उनके बीच क्रॉस-लिंक हरे-में इंगित किए गए हैं (कई-से-कई)। हमारे पास दो पदानुक्रम हैं, संगठनात्मक: कंपनी, प्रभाग, विभाग (हम भविष्य में इसका विस्तार कर सकते हैं, पदानुक्रम के नए स्तरों को पेश कर सकते हैं)। और दूसरा पदानुक्रम गतिविधियों को वर्गीकृत करता है: उद्योग, दिशा, विशेषज्ञता (हम इसका विस्तार भी कर सकते हैं)। लेकिन सादगी के लिए, हम प्रत्येक पदानुक्रम में खुद को तीन लिंक तक सीमित रखते हैं, और यहां तक ​​कि इस तरह के एक सीमित सूचना मॉडल के साथ, हम अमूर्तता के स्तर को बढ़ाने की आवश्यकता की पहचान करेंगे।

एक आदर्शवादी डोमेन मॉडल अंजीर में दिखाया गया है। 1, हालांकि, व्यवहार में, यह पता चल सकता है कि विशेषज्ञता को न केवल विभागों से, बल्कि विभागों से भी या कंपनियों (यहां तक ​​कि विभिन्न संगठनों में यह अलग है, संरचना बेहद गतिशील है और प्रारंभिक स्पष्ट सादगी के साथ स्थिर नहीं है) से बंधा होना चाहिए। इस प्रकार, कई दर्जनों कंपनियों की संरचना का विश्लेषण और सामान्यीकरण करने के बाद, हम निम्नलिखित चित्र पर आ सकते हैं (देखें। 2)। एक पदानुक्रम में तीन इकाइयां तीन संस्थाओं के साथ संवाद कर सकती हैं, लगभग मनमाने ढंग से (सभी संयोजनों में से 9 हैं), एक कनेक्शन इस मामले में लागू नहीं होता है, और हम कई प्रकार के कई-कई रिश्तों को प्राप्त करके इसे बाहर कर सकते हैं। स्थिति जटिल होती है जब प्रत्येक रिश्ते में विशेषताओं के कई समूह होने चाहिए, जो कि नौकरी की स्थिति, कर्मचारियों की आवश्यकताओं, प्रमाणन मानकों और वेतन (उदाहरण के रूप में लिया जाता है, वास्तव में, सूचना मॉडल बहुत अधिक जटिल है) के लिए मापदंडों का निर्धारण करते हैं।

(अंजीर। 2)

चित्रा 2 में, हम देखते हैं कि इस तरह के एक मॉडल के ईआर आरेख को भी समझना मुश्किल हो जाता है, और यदि प्रत्येक लिंक को 3-5 समूहों के पैरामीटर मिलते हैं, तो क्रॉसस्टैब लगभग दो से चार दर्जन हो जाता है, जो आम तौर पर आरेख पर प्रदर्शित करना मुश्किल होता है। इसके अलावा, इस तरह की जटिलता के डेटाबेस के साथ काम करने के लिए प्रोग्राम कोड और उपयोगकर्ता इंटरफेस बनाना बहुत मुश्किल हो जाता है, और यदि आवश्यक हो, तो उनके लिए निरंतर परिवर्तन करें, ऐसे सॉफ़्टवेयर उत्पाद को बनाए रखने में स्वामित्व और संगठनात्मक कठिनाइयों की एक बड़ी लागत प्राप्त होती है।

अमूर्तता की एक उच्च डिग्री पर जाने से हमें एक उच्च-क्रम इकाई "संरचनात्मक इकाई" या "संगठनात्मक पदानुक्रम" को एकल करने की अनुमति मिलती है, जिसे डेटाबेस संरचना में एक पुनरावर्ती लिंक (स्वयं के लिए तालिका के रूप में प्रदर्शित किया जाता है; क्षेत्र को आमतौर पर पेरेंट आईडी या समान कहा जाता है)। ऐसी तालिका से, हम असीमित घोंसले के शिकार के साथ पदानुक्रम का विस्तार कर सकते हैं। दूसरी पदानुक्रम के साथ भी यही होता है, हम एक उच्च क्रम "गतिविधि का वर्गीकरण" का सार निकालते हैं (चित्र 3 देखें)। इस प्रकार, हमने 8 "कई-से-कई" रिश्तों को एक ऐसे रिश्ते में बदल दिया, कनेक्शन का एक दृढ़ संकल्प किया। लेकिन इस मामले में, जब सामान्यीकरण, शब्दार्थ खो दिए गए थे, अर्थात्: कंपनियों और विशेषज्ञता के बीच संबंध की आवश्यकता नहीं है (इस उदाहरण में), और चूंकि कंपनियां "संगठनात्मक पदानुक्रम" में संरचनात्मक इकाइयां हैं, और विशेषज्ञताओं को "गतिविधियों के वर्गीकरण" में शामिल किया गया है। फिर चित्र 3 में आरेख के अनुसार, ऐसा कनेक्शन संभव है। हालांकि, सूचना प्रणाली को उपयोगकर्ता को इस तरह के संचार को तार्किक स्तर पर बनाने से रोकना चाहिए, जो सूचना की अखंडता का एक पहलू है और डीबीएमएस का एक अनिवार्य कार्य है।

(अंजीर। 3)

तार्किक स्तर डोमेन मेटा-मॉडल द्वारा प्रदान किया जाता है और आवेदन स्तर पर गतिशील रूप से व्याख्या की जाती है, जो सिस्टम में अतिरिक्त लचीलापन लाता है, क्योंकि प्रोग्राम कोड को संशोधित किए बिना डोमेन लॉजिक को बदला जा सकता है। तार्किक स्तर पर एक निश्चित प्रकार के संचार को सक्षम या अक्षम करने के लिए, इसे केवल एक मेटामॉडल के औपचारिक शब्दों में सेट करना ही पर्याप्त है।

(अंजीर। 4)

लिंक मापदंडों (यहां तक ​​कि मापदंडों के कई समूहों) को शुरू करते समय, हमें लिंक 3 को तोड़कर चित्रा 3 की संरचना को संशोधित करना होगा। इसके अलावा, मेटाडेटा विषय क्षेत्र के शब्दार्थ को प्रदर्शित करने के लिए संबंधों की स्थापना पर तार्किक प्रतिबंधों को परिभाषित करता है: प्रत्येक कंपनी उद्योगों और निर्देशों में लगी हुई है; प्रभाग और विभाग उद्योगों, दिशाओं और विशेषज्ञता में लगे हो सकते हैं; विभाग और विभाग (लेकिन कंपनियां नहीं) के पास कुछ निश्चित पद हैं; कंपनियों और विभागों (लेकिन विभागों में नहीं) का उद्देश्य उद्योगों और निर्देशों (लेकिन विशेषज्ञता के लिए नहीं) से संबंधित अन्य बाजार संस्थाओं की मांग को पूरा करना है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, कंपनी और विशेषज्ञता के बीच "स्थिति" की विशेषताओं के समूह के साथ संचार तार्किक रूप से निषिद्ध है। डेटाबेस क्रॉस्टैब्स में कई प्रकार के संबंधों के लिए मापदंडों का केवल एक समूह होगा, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 4।

(अंजीर। 5)

लेकिन सवाल यह है कि संस्थाओं की विशेषताओं को कहाँ संग्रहीत किया जाए? वास्तव में, तालिका में "संगठनात्मक पदानुक्रम" में केवल एब्सट्रैक्शन के निम्नतम आदेश की सभी संस्थाओं के लिए सामान्य विशेषताओं का एक समूह हो सकता है: कंपनी, विभाग, विभाग। और सभी गैर-अन्तर्विभाजक विशेषताओं को अलग-अलग तालिकाओं में रखा जाना चाहिए ताकि बड़ी संख्या में "खाली" कोशिकाओं के साथ एक असामान्य संरचना न बनाई जा सके। इस प्रकार, हमें अपनी पदानुक्रमित तालिका के समान डेटाबेस में निम्न स्तर के अमूर्त के कई तालिकाओं की आवश्यकता होती है। और वे इसके साथ एक आम (अधिक सटीक, समान) प्राथमिक कुंजी के साथ जुड़े होंगे टेबल के पूरे समूह में, "संगठनात्मक पदानुक्रम" तालिका के साथ एक-से-एक संबंध द्वारा एकजुट। ऐसा संबंध (चित्र 5 देखें) केवल चार तालिकाओं में से एक में "संगठनात्मक पदानुक्रम" से संबंधित प्राथमिक कुंजी के साथ एक रिकॉर्ड की उपस्थिति के लिए प्रदान करता है। वन-टू-वन-वन-रिलेशनशिप या "सुपर-टाइप-एंड-सिबाइप-डिस्क्रिमिनेटर" की ग्राफिक छवि IDEF1 संकेतन से ली गई है, जिसका उपयोग बड़ी संख्या में CASE टूल का उपयोग विकासशील सूचना मॉडल (ErWin, Logic Works, Rational Rose, ER / ER) के लिए किया जाता है। स्टूडियो और अन्य)।

(अंजीर। 6)

मेटामोडेल तत्वों का विवरण (चित्र 6 में):

प्रोफ़ाइल - एक इकाई या प्रोफ़ाइल, ऑब्जेक्ट डोमेन के दूसरे क्रम का प्रदर्शन है। एक प्रोफ़ाइल में एक पास-थ्रू पहचानकर्ता होता है जिसका उपयोग संपूर्ण सूचना प्रणाली के भीतर करने के लिए किया जाता है, हालांकि, बाहरी लिंक के लिए URI का उपयोग किया जाता है।
टेम्प्लेट - एक टेम्पलेट, ऑब्जेक्ट की मॉडल में वर्ग का एक एनालॉग जो कई विरासत और अप्रत्यक्ष विरासत के समर्थन के साथ है। कई चीजें हैं कि प्रत्येक प्रोफ़ाइल कई टेम्पलेट्स से विरासत में मिल सकती है, और "टैब" को संलग्न करने की संभावना में अप्रत्यक्ष विरासत को व्यक्त किया जाता है - टेम्पलेट्स के लिए गुणों के समूह, जबकि टेम्पलेट एक दूसरे से टैब विरासत में नहीं मिल सकते हैं, लेकिन किसी अन्य वर्गीकरण शाखा से किसी भी टेम्पलेट के टैब प्राप्त करते हैं। ।
यूआरआई एक अद्वितीय प्रोफ़ाइल पहचानकर्ता है जो डोमेन ऑब्जेक्ट्स, ऑब्जेक्ट प्रॉपर्टीज़, रिलेशनशिप और तरीकों के बाहरी संदर्भों के लिए उपयोग किया जाता है। यूआरआई आपको मेटामॉडल के सभी तत्वों और विषय क्षेत्र के सूचना मॉडल के सभी तत्वों को संबोधित करने की अनुमति देता है।
संबंध प्रकार - कनेक्शन प्रोफाइल का प्रकार।
संबंध - दो या दो से अधिक प्रोफाइल (अमूर्त के दूसरे स्तर पर) या दो या अधिक संस्थाओं (संबंध मॉडल के स्तर पर) के बीच संबंध।
लिंक - एक प्रोफ़ाइल (इकाई) का लिंक जो आपको एक कनेक्शन में कई प्रोफाइल शामिल करने की अनुमति देता है।
टैब - प्रोफ़ाइल गुणों का एक समूह, डेटाबेस तालिका के रूप में संबंधपरक मॉडल पर मैप किया जाता है।
संपत्ति - एक प्रोफ़ाइल संपत्ति, संबंधपरक मॉडल में प्रदर्शित की जाती है, जो अक्सर डेटाबेस क्षेत्र के रूप में दिखाई देती है, हालांकि निर्देशिकाओं और क्लासिफायर के लिए संपत्ति को "विदेशी कुंजी" या लुक-अप तालिका और प्रोफाइल टैब के साथ कई-से-कई संबंधों में प्रदर्शित किया जा सकता है।
प्रकार - डेटा प्रकार प्रोफ़ाइल (इकाई) विशेषता को सौंपा।
विधि - एक विधि या फ़ंक्शन जो प्रोफ़ाइल के व्यावसायिक तर्क को लागू करता है।

मॉडल अमूर्त के दूसरे स्तर पर, हम आधार के संबंधपरक संरचना के एक दृढ़ीकरण के लिए और भी अधिक सामान्यीकरण के लिए आ सकते हैं (चित्र 6 देखें)। आकृति में, हम मेटामॉडल तत्वों को देखते हैं, जहां पीले और हरे रंग क्रमशः संस्थाओं और संबंधों के लिए जिम्मेदार हैं, और ग्रे टेबल का एक समूह इकाई विशेषताओं के लिए जिम्मेदार है। इस तरह की संरचना लागू सूचना प्रणालियों के क्षेत्र में विषय क्षेत्रों के विशाल बहुमत के लिए उपयुक्त है। यह एक मेटाडेटा संरचना है जो अधिक सामान्यीकृत श्रेणियों में तालिकाओं की संरचना का वर्णन करती है, जो सॉफ्टवेयर को डेटाबेस संरचना पर नहीं बल्कि मेटाडेटा पर भरोसा करने की अनुमति देती है, लेकिन मेटाोडोडल की संरचना पर, यानी दूसरे क्रम के अपवर्तन पर। हालांकि, मेटामोडेल में लागू समस्याओं को हल करने के लिए पर्याप्त विशिष्टता नहीं है और इसे विस्तृत करने की आवश्यकता है, जो कि पहले सार स्तर पर होता है (चित्र 4 देखें)। इस प्रकार, हमारे पास दो आधार संरचनाएं हैं, जो अलग-अलग स्तर पर अमूर्त हैं, समान डेटाबेस में संग्रहीत हैं। उनके बीच संबंध अद्वितीय पहचानकर्ताओं के माध्यम से होता है, क्योंकि प्रोफ़ाइल एक अमूर्त दूसरी-ऑर्डर इकाई है जो सभी प्रथम-ऑर्डर संस्थाओं के साथ एक-से-एक-एक संबंध (या "सुपरटाइप-एंड-सिबाइप-डिस्क्विनेटर") के साथ जुड़ा हुआ है, अंजीर देखें। ऊपर 5 और स्पष्टीकरण)।

दूसरे भाग में जारी रखा जाए।

चर्चा के लिए, मैं एक और योजना जोड़ता हूं, जिसका वर्णन दूसरे भाग में किया जाएगा:


आपका ध्यान देने के लिए धन्यवाद।