संग्रह की रिलेशनल मैपिंग - ऑब्जेक्ट-रिलेशनल मैपिंग का विकल्प?

यह पाठ वस्तु-सापेक्ष मानचित्रण (ORM) की विशेषताओं पर संक्षिप्त चर्चा करता है और संग्रह-रिलेशनल मैपिंग (CoRM) की एक नई अवधारणा का परिचय देता है, वस्तुओं की स्थिति के दीर्घकालिक भंडारण की एक नई अवधारणा के तकनीकी कार्यान्वयन की संभावनाओं और संभावनाओं पर चर्चा करने का प्रस्ताव करता है।

ऑब्जेक्ट रिलेशनल मैपिंग (ORM)

आज, बड़े और जटिल प्रणालियों के विकास में लगभग एक सामान्य स्थान ऑब्जेक्ट-रिलेशनल मैपिंग (ओआरएम) का उपयोग होता है, जो मॉडलिंग की वास्तविकता के इन दो अनिवार्य रूप से संयोजन के लिए ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड और रिलेशनल प्रोग्रामिंग की कुछ सैद्धांतिक नींवों की समानता का उपयोग करते हैं।

ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग उन अवधारणाओं पर निर्भर करती है जो रिलेशनल डीबीएमएस के प्रतिमान को फिट नहीं करती हैं, मुख्य रूप से सिस्टम के रूप में प्रस्तुत की जाती हैं जो एसक्यूएल प्रश्नों को निष्पादित करती हैं। इस तरह की अवधारणाएं पदानुक्रमित डेटा संरचनाएं, बहुरूपता, एनकैप्सुलेशन और निश्चित रूप से, विरासत हैं। और अगर वंशानुक्रम अभी भी किसी तरह विकसित हुआ है, उदाहरण के लिए, पोस्टग्रेसीक्यूएल में , तो उदाहरण के लिए एनकैप्सुलेशन, जो सीधे एसक्यूएल ट्यूपल्स में मौलिक खुलेपन और मूल्यों के मनमाने संयोजन का विरोध करता है, वास्तव में संबंधपरक डीबीएमएस के प्रभावी उपयोग के लिए दीर्घकालिक के रूप में महत्वपूर्ण (संभवतः सैद्धांतिक विरोधाभासों पर आधारित) बाधाएं पैदा करता है। कक्षा वस्तुओं के राज्य भंडार।

फिर भी, रिलेशनल डीबीएमएस की व्यापकता, बड़े और बहुत बड़े डेटा सरणियों के प्रश्नों को निष्पादित करने में उनकी सापेक्ष दक्षता, एक रिलेशनल डीबीएमएस के माध्यम से विषम कंप्यूटिंग वातावरण के संयोजन की व्यापक संभावनाएं, और ऐसे डीबीएमएस के उपयोग से जुड़े अन्य फायदे, एक सिस्टम डिज़ाइन करने की सुविधा के बीच एक समझौता खोजने के लिए आवश्यक बनाते हैं। इन DBMSs का उपयोग करके डिज़ाइन किए गए सिस्टम पर लागू शैली और प्रतिबंध।

ओआरएम ढांचे के भीतर वस्तु और संबंधपरक प्रतिमानों के संयोजन के लिए मुख्य समर्थन थीसिस है, जैसे कि एक संबंधपरक तालिका में एक ही संरचना के कई तत्व (पंक्तियाँ) होते हैं, वर्ग एकल संरचना और व्यवहार के साथ कई वस्तुओं को एकजुट करता है। इसलिए, ओआरएम कार्यान्वयन में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले सबसे आम टेम्पलेट्स में से एक वर्ग में तालिका का मानचित्रण है, जबकि तालिका के क्षेत्र गुण हैं (सभी या भाग जो विशिष्ट रूप से राज्य को निर्धारित करते हैं) वर्ग वस्तुओं का।


चित्र 1 वस्तु-संबंधपरक मानचित्रण का सबसे सामान्य रूप है। कक्षाओं को टेबल से मैप किया जाता है, विशेषताओं को टेबल फ़ील्ड में मैप किया जाता है

किसी भी तकनीकी कार्यान्वयन की अपनी सीमाएँ हैं, और SQL भाषा पर आधारित संबंधपरक DBMS की तकनीक, जो इसके सैद्धांतिक पूर्ववर्ती - Codd बीजगणित से काफी दूर है , कोई अपवाद नहीं है। एक ही समय में, एक टेबल के बहुत ही अस्तित्व के साथ जुड़े एसक्यूएल की सभी तकनीकी सीमाएं, एक-से-एक संबंधों द्वारा एक-दूसरे से संबंधित मूल्यों के टुपल्स के भौतिक माध्यम के रूप में, स्वाभाविक रूप से ओआरएम का उपयोग करके ऐसी तालिका में मैप किए गए वर्ग में जाती हैं।


चित्र 2 कक्षाओं के प्रत्यक्ष मानचित्रण के साथ समस्याओं में से एक: कई प्रकृति की विशेषताओं के मानचित्रण के लिए अलग-अलग तालिकाओं की आवश्यकता होती है।

संग्रह की संबंधपरक मैपिंग

संग्रह की रिलेशनल मैपिंग (संग्रह-रिलेशनल मैपिंग, CoRM) की अवधारणा इस तथ्य पर आधारित है कि किसी वस्तु की स्थिति के दीर्घकालिक भंडारण के रूप में तालिका में किसी भी विकसित वस्तु-उन्मुख वातावरण में पूरी तरह से पर्याप्त छवि है, अर्थात् संग्रह (संग्रह)।

SQL टेबल के रूप में ऑब्जेक्ट के संग्रह की स्थिति को संग्रहीत करना एक नए आविष्कार से दूर है। तो, अजगर मानक पुस्तकालय में डेटा संग्रहीत करने के लिए समर्पित आधे पैकेज इस विशेष तकनीक के लिए समर्पित हैं। सीओआरएम दृष्टिकोण की नवीनता यह है कि इन संग्रहों के बीच वस्तुओं के असमान संग्रहों को अच्छी तरह से परिभाषित (अच्छी तरह से परिभाषित) संबंध संबंधों द्वारा संयोजित किया जाता है ।

(निम्नलिखित अद्यतन: 05-30-2013, जैसा कि मुझे ठीक से बताया गया था, दस्तावेज़-उन्मुख DBMSs और विशेष रूप से MongoDB, कोआरएम के एक प्रोटोटाइप के रूप में भी माना जा सकता है)
दस्तावेज़-उन्मुख DBMS और MongoDb जैसे CoRM, विशेष रूप से एक ही वर्ग के विभिन्न वस्तुओं की क्षमता पर कोई प्रतिबंध नहीं लगाते हैं, ताकि उनके राज्य को अलग-अलग संग्रह में संग्रहीत किया जा सके, साथ ही साथ एक संग्रह की क्षमता में अलग-अलग वर्ग की वस्तुएँ शामिल हैं। ORM जैसे CoRM और डॉक्यूमेंट-ओरिएंटेड DBMS और टूल पर मुख्य अंतर यह है कि CoRM SQL (थोड़े संशोधित रूप में) का उपयोग करने और ऑब्जेक्ट्स के बीच संबंध का उपयोग करने की क्षमता को बरकरार रखता है। सीओआरएम और पारंपरिक ओआरएम दृष्टिकोण के बीच अंतर यह है कि संग्रह सीधे वर्ग से जुड़ा नहीं है और सैद्धांतिक रूप से किसी भी वस्तु को शामिल कर सकता है, जबकि इस वस्तु के लिए न्यूनतम आवश्यकताओं को पूरा करता है (अर्थात्, कुछ विशेष तरीके से क्रमबद्ध करने की क्षमता)। इसी समय, इन आवश्यकताओं में ऑब्जेक्ट की संरचना, विशेष डेटा प्रकारों का उपयोग, और इतने पर कोई प्रतिबंध शामिल नहीं है।

उत्तरार्द्ध परिस्थिति CoRM के दृष्टिकोण को अलग करती है, जिसमें प्रसिद्ध SQLAlchemy लाइब्रेरी भी शामिल है, जो संग्रह और वर्गों को अलग-अलग जोड़कर संग्रह से जुड़ी हुई है।

संग्रह के तत्वों के बीच संबंध संबंध चयनित गुणों, विशेषताओं या संग्रह में शामिल वस्तुओं के निर्धारक तरीकों की उपस्थिति और सामग्री (वापसी मूल्य) द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। ऐसे हाइलाइट किए गए गुणों को संग्रह सूचकांक कहा जाएगा। इस प्रकार, एक संग्रह और इसके सूचकांक वस्तु-उन्मुख प्रोग्रामिंग प्रतिमान के बीच की कड़ी है जो सूचकांक मूल्यों और SQL रिपॉजिटरी रिलेशनल प्रतिमान की आपूर्ति करता है, जो संग्रहीत वस्तुओं के बीच संबंध संबंध स्थापित करने के लिए प्राप्त सूचकांक मूल्यों का उपयोग करता है।


चित्रा 3 एक संग्रह और उसके सूचकांक वस्तु और संबंधपरक डेटा मॉडल के बीच की कड़ी हैं

संबंधपरक प्रतिमान में गहराई से जाने पर, हम एक संग्रह की कुंजी की अवधारणा को परिभाषित कर सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक इस संग्रह के सूचकांकों के कुछ संयोजन को संदर्भित करेगा, इस संयोजन के लिए अतिरिक्त अनुकूलन और प्रतिबंधात्मक गुणों को परिभाषित करेगा, उदाहरण के लिए, संग्रह में एक महत्वपूर्ण मूल्य की एकता।

व्यक्तिगत संग्रह कुंजियाँ किसी अन्य संग्रह में संग्रहीत वस्तुओं तक पहुँचने के लिए विदेशी कुंजी के रूप में काम कर सकती हैं, जैसे एक तालिका में एक विदेशी कुंजी किसी अन्य तालिका के साथ संबंध स्थापित करने का कार्य करती है। किसी संबंधपरक डीबीएमएस में विदेशी कुंजी की तरह ही, संग्रह की एक रिलेशनल डिस्प्ले में एक विदेशी कुंजी का उपयोग विदेशी कुंजी मूल्य के भंडारण को प्रतिबंधित करके डेटा की अखंडता को बनाए रखने के लिए किया जा सकता है जो विदेशी कुंजी के लिए लक्ष्य में किसी भी महत्वपूर्ण मूल्य से मेल नहीं खाता है संग्रह।

संग्रह के बीच संबंधपरक संबंधों के व्यावहारिक उपयोग की संभावना एक डेटाबेस में उनके साथ जुड़े तालिकाओं के प्लेसमेंट द्वारा निर्धारित की जाती है। प्रोग्रामर के लिए इस तथ्य का एक प्रतिबिंब एक विशेष स्टोरेज ऑब्जेक्ट (संग्रहण) की उपस्थिति है, जो डेटाबेस से जुड़ने की बारीकियों और डीबीएमएस की सामान्य संरचनात्मक और कार्यात्मक विशेषताओं को निर्धारित करता है, और इसमें संग्रह के एक्सेस बिंदु भी शामिल हैं, जिसके लिए तालिकाएं इस डेटाबेस में निहित हैं।

डेटा चयन के लिए संग्रह की ओर मुड़ते हुए, फ़िल्टरिंग, ग्रुपिंग और ऑर्डरिंग एक्सप्रेशंस में, प्रोग्रामर ऑब्जेक्ट्स के गुणों को हेरफेर नहीं करता है जो संग्रह में संग्रहीत होते हैं, लेकिन इंडेक्स वैल्यूज़, जिसके परिणामस्वरूप ऑब्जेक्ट्स की सूची या ऑब्जेक्ट्स से बने टुपल्स की सूची और इसके अतिरिक्त गणना किए गए एक्सप्रेशन (परिभाषित किए गए) संग्रह सूचकांक मूल्य)। जब तक वे क्वेरी परिणाम प्राप्त नहीं कर लेते, तब तक ऑब्जेक्ट्स पूरी तरह से संग्रह के भीतर ही रहते हैं।

उपयोग किए गए ऑब्जेक्ट के संग्रह के अंदर ऑब्जेक्ट को संग्रहित करना और रिलेशनल स्टोरेज साइड से उपलब्ध इंडेक्स (ऑब्जेक्ट की स्थिति के विपरीत) से ऑब्जेक्ट की संग्रहीत स्थिति को अलग करना, उपयोग किए गए ऑब्जेक्ट की किसी प्रकार की अभिव्यक्ति (मैपिंग, ग्रुपिंग, अतिरिक्त रिटर्न मानों की गणना करना और ऑर्डर करना) के लिए बेहिचक प्रयास करता है। भाषा (हमारे मामले में अजगर), जैसा कि SQLAlchemy में उदाहरण के लिए होता है। इसके बजाय, संग्रह से चयन के लिए क्वेरी को एक भाषा में तैयार किया जा सकता है जो संरचना में SQL के जितना करीब हो, उतना ही उदाहरण के लिए Google App Engine Datastore का उपयोग करके किया जाता है। Google Datastore संग्रह तक पहुँचने के लिए उपयोग की जाने वाली GQL भाषा एक लगभग इष्टतम मॉडल है (निश्चित रूप से, इस भाषा पर इसके कार्यान्वयन द्वारा लगाए गए अजीब प्रतिबंधों के अपवाद के साथ), जिसे CoRM का उपयोग करके संग्रह से डेटा प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। भाषा के भावों में नाम स्पष्ट रूप से संग्रह पर परिभाषित अनुक्रमित और कुंजियों का उल्लेख करना चाहिए, न कि संबंधपरक भंडारण से छिपी हुई संग्रहित वस्तु के गुणों का।

ऑब्जेक्ट भाषा के सिंटैक्स से परे संग्रह के क्वेरी सिंटैक्स को लाना, लक्ष्य भंडारण के संकलित प्रश्नों के प्रारंभिक संकलन और कैशिंग की अनुमति देता है, जो प्राप्त डेटा से ऑब्जेक्ट को डीरिशियल करने की संभावना को छोड़ देता है, जिससे उन वस्तुओं तक पहुंच की महत्वपूर्ण अनुकूलन हो सकती है जिनके राज्य रिलेशनल स्टोरेज में संग्रहीत हैं (यहां यह नोट किया जाना चाहिए) संग्रह में वस्तुओं के उपयोग को अनुकूलित करने का प्रश्न, आम तौर पर बोलना, मौजूदा ओआरएम के लिए दर्दनाक है)।

एक दिलचस्प जोड़ यह है कि अन्य चीजों के अलावा, एक अलग इकाई के रूप में संग्रह सूचकांकों का इनकैप्सुलेशन और आवंटन, गतिशील सूचकांक को लागू करना आसान बनाता है, जिनके मूल्य सीधे ऑब्जेक्ट की संग्रहीत स्थिति की विशेषताओं में शामिल नहीं होते हैं, लेकिन उनके द्वारा गणना की गई अस्पष्टताएं हैं।

आउटपुट के बजाय

जब लागू किया जाता है, तो संग्रह की संबंधपरक मैपिंग, मौजूदा ORM कार्यान्वयन के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प हो सकता है, जिससे आप रिलेशनल स्टोरेज की बाधाओं से आवेदन इकाई को हटा सकते हैं।

ध्यान दें, प्रश्न: