13-ma’ruza. Obyektga yo’naltirilgan mbbt standartlar va tizimlar

13-ma’ruza. Obyektga yo’naltirilgan MBBT standartlar va tizimlar
Predmet sohalari va axborotni qayta ishlash usullarining murakkabligi hozirgi vaqtda ma'lumotlar bazalari bilan ishlash texnologiyalarining rivojlanishiga olib keladi. Relyatsion model, o'zining samaradorligiga qaramay, bizga ma'lumotlarni strukturalash bilan to'liq shug'ullanishga imkon bermaydi va ular ustidagi murakkab operatsiyalarni hech qanday tarzda tartibga solmaydi.
Ular obyektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasini boshqarish tizimlaridan (OYMBBT) foydalangan holda murakkab ishlov berish va notrivial axborot tuzilmalari muammolarini hal qilishga harakat qilmoqdalar. To'liq huquqli OYMBBTlarni amalga oshirish qiyin. Buning o'rniga, hozirda relyatsion model ustiga qo'shimchalar yaratishga urinishlar qilinmoqda. Ushbu mavzuda bunday qo'shimchalarni ishlab chiqishdagi bir qator fikrlari haqida fikr yuritiladi.
Bizning fikrimizcha, bunday ustki tuzilma shaklida OYMBBT qurishning asosiy tamoyillari quyidagilar bo'lishi mumkin:

• 
  ochiq arxitektura;
  
• 
  modullilik;
  
• 
  ishlab chiqish uchun asosiy sinf kutubxonasi;
  
• 
  xabarlarni jo'natish va qabul qilish vositalari;
  
• 
  ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish mexanizmlari;
  
• 
  ob'ektlarga kirishni optimallashtirish vositalari;
  
• 
  metaoperatsiyalarni aniqlash vositalari.
  

Obyektga yo'naltirilgan paradigma yordamida ochiq arxitekturani qurish
Zamonaviy axborot tizimining o'zgaruvchan vaziyatga moslashishini belgilaydigan muhim xususiyatlaridan biri arxitekturaning ochiqligidir. Ochiq arxitektura butun tizimning boshlang'ich kodini qayta kompilyatsiya qilmasdan butun dasturiy ta'minot majmuasining yoki uning qismlarining funksionalligini o'zgartirish va kengaytirish imkonini beradi. Ochiq arxitektura tamoyillaridan foydalanish murakkab tuzilishga ega bo'lgan ma'lumotlar bazalari bilan ishlashda, ayniqsa ishlab chiqish, sinovdan o'tkazish va keyingi rivojlanish bosqichida, ma'lumotlar bazasi sxemasi, shuningdek ma'lumotlar bazasini ko'rsatish uchun mas'ul bo'lgan tizim komponentlari bilan ishlashda yanada dolzarb bo'ladi. ma'lumotlar ba'zan tub o'zgarishlarga uchraydi.
Umuman olganda, ochiq arxitektura doimo cheklovlar qo'yadi va uning tarkibiy qismlari bo'yicha kelishuvlarni talab qiladi. Bunday cheklovlarni o'rnatish vositasi sifatida sinf ierarxiyasi juda mos keladi, mavhumlikning yuqori darajalarida ma'lumotlar bilan ishlashning umumiy xususiyatlari va usullarini o'rnatish qulay.
Ma'lumki, har qanday foydali va samarali tizimning hayot aylanishi bir qator rivojlanish va foydalanish bosqichlaridan iborat bo'lishi mumkin. Agar klassik yondashuvlar qo'llanilsa, unda ishlab chiqish bosqichining oxirida foydalanuvchilar umuman tizimning yangi versiyasini olishlari tushuniladi. Ochiq arxitektura va komponentlarga asoslangan yondashuvdan foydalanish yangi komponentlarni qo'shish va eskilarini axborot tizimiga yangi, o'zgartirilgan talablarga mos keladigan yaxshilanganlar bilan almashtirishni osonlashtiradi.
Ma'lumotlar bazasidan foydalangan holda ilovalarni ishlab chiqishda qo'llaniladigan ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash paradigmasini, komponent modeli va ochiq arxitektura tamoyillarini qo'llash juda murakkab mavzular uchun tayyor dasturiy ta'minot tizimlarini loyihalash va joriy etish jarayonini sezilarli darajada soddalashtirishi mumkin.
Ma'lumotlar bazasi ilovalari uchun ochiq arxitekturani yaratishdagi qiyinchilik ma'lumotlar elementlari bilan ishlash uchun ob'ektlarning turli xilligidan. Texnologiyani rivojlantirishdagi asosiy nuqta - tarkibiy qismlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirning to'liq funksional, lekin ayni paytda ortiqcha bo'lmagan interfeysini (etarlicha mavhum, ya'ni universal bo'lish uchun) loyihalash.
O'zaro ta'sir interfeyslarini bazaviy, texnologik kutubxona modullaridan birida yozish qulay, tayanch sinflar usullarining aksariyati mavhumdir. Ushbu kutubxonaga asoslanib, meros yordamida haqiqiy sinflar yaratiladi.
Ob'ektga yo'naltirilgan model
Ob'ektga yo'naltirilgan modelda ma'lumotlarni taqdim etishda ma'lumotlar bazasining individual yozuvlarini aniqlash mumkin. Ma'lumotlar bazasi yozuvlari va ularni qayta ishlash funktsiyalari o'rtasidagi aloqalar ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash tillaridagi kabi mexanizmlar yordamida o'rnatiladi.
Standartlashtirilgan ob'ektga yo'naltirilgan model ODMG-93 (Object Database Management Group) standartining tavsiyalarida tasvirlangan. ODMG-93 tavsiyalari hali to'liq amalga oshirilmagan. Asosiy fikrlarni tasvirlash uchun ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasining biroz soddalashtirilgan modelini ko'rib chiqing.
Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasining tuzilishi (masalan, Versant ob'ektlari ma'lumotlar bazasi, ob'ektlar do'koni va boshqalar) grafik tarzda daraxt shaklida tasvirlangan, uning tugunlari ob'ektlardir. Ob'ekt xususiyatlari ba'zi bir standart tip (masalan, qator tipi) yoki foydalanuvchi tomonidan tuzilgan tur (sinf sifatida belgilangan) bilan tavsiflanadi.
String tipidagi xususiyatning qiymati belgilar qatoridir. Sinf tipidagi xususiyatning qiymati mos keladigan sinfning namunasi bo'lgan ob'ektdir. Har bir ob'ekt - sinfning namunasi u xususiyat sifatida belgilangan ob'ektning avlodi hisoblanadi. Ob'ekt - sinfning namunasi o'z sinfiga tegishli va bitta ota-onasiga ega. Ma'lumotlar bazasidagi umumiy munosabatlar ob'ektlarning izchil ierarxiyasini tashkil qiladi.
Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasining mantiqiy tuzilishi tashqi tomondan ierarxik ma'lumotlar bazasi tuzilishiga o'xshaydi. Ularning asosiy farqi ma'lumotlarni manipulyatsiya qilish usullaridadir.
Ko'rib chiqilayotgan ma'lumotlar bazasi modelidagi ma'lumotlar ustida amallarni bajarish uchun inkapsulyatsiya, meros va polimorfizmning ob'ektga yo'naltirilgan mexanizmlari bilan takomillashtirilgan mantiqiy operatsiyalar qo'llaniladi.
SQL buyruqlariga o'xshash amallar cheklangan darajada qo'llanilishi mumkin (masalan, ma'lumotlar bazasini yaratish uchun).
Ma'lumotlar bazasini yaratish va o'zgartirish tezkor ma'lumotlarni olish uchun ma'lumotlarni o'z ichiga olgan indekslarni (indeks jadvallarini) avtomatik shakllantirish va keyinchalik sozlash bilan birga keladi.
Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasi modeliga nisbatan inkapsulyatsiya, meros va polimorfizm tushunchalarini qisqacha ko'rib chiqamiz.
Inkapsulyatsiya xususiyat nomining doirasini u aniqlangan ob'ekt doirasi bilan cheklaydi.
Meros, aksincha, ob'ektning barcha avlodlariga mulk doirasini kengaytiradi.
Ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash tillarida polimorfizm bir xil dastur kodining har xil turdagi ma'lumotlar bilan ishlash qobiliyatini anglatadi. Boshqacha qilib aytganda, bu ob'ektlarda haqiqiylikni anglatadi turli xil turlari bir xil nomdagi usullar (protseduralar yoki funksiyalar) mavjud. Ob'ektli dasturni bajarish jarayonida bir xil usullar argument turiga qarab turli ob'ektlarda ishlaydi. Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasida qidirish foydalanuvchi tomonidan ko'rsatilgan ob'ekt va ma'lumotlar bazasida saqlanadigan ob'ektlar o'rtasidagi o'xshashlikni topishdan iborat. Maqsad ob'ekti deb ataladigan foydalanuvchi tomonidan belgilangan ob'ekt (ob'ekt xossasi maqsad turiga ega), umumiy holatda ma'lumotlar bazasida saqlanadigan ob'ektlarning butun ierarxiyasining kichik to'plamini ifodalashi mumkin. Maqsadli ob'ekt, shuningdek, so'rovni bajarish natijasi ma'lumotlar bazasida saqlanishi mumkin.
Relyatsion modelga nisbatan ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar modelining asosiy afzalligi ob'ektlar orasidagi murakkab munosabatlar to'g'risidagi ma'lumotlarni ko'rsatish qobiliyatidir. Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar modeli ma'lumotlar bazasining yagona yozuvini aniqlash va ularni qayta ishlash funktsiyalarini aniqlash imkonini beradi.
Ob'ektga yo'naltirilgan modelning kamchiliklari yuqori kontseptual murakkablik, ma'lumotlarni qayta ishlashda noqulaylik va past so'rov tezligidir.
Ma'lumotlar turlari
Dastlab, DBMS asosan moliyaviy va iqtisodiy muammolarni hal qilish uchun ishlatilgan. Shu bilan birga, taqdimot modelidan qat'i nazar, ma'lumotlar bazalarida quyidagi asosiy ma'lumotlar turlari ishlatilgan:

• 
  raqamli. Ma'lumotlar qiymatlariga misollar: 0,43; 328; 2E + 5;
  
• 
  belgi (harf-raqam). Ma'lumotlar qiymatlariga misollar: "juma", "string", "programmer";
  
• 
  maxsus Sana turi yoki oddiy belgilar ma'lumotlari sifatida belgilangan sanalar. Ma'lumotlar qiymatlariga misollar: 1.12.97, 23/2/1999.
  

Turli ma'lumotlar bazalarida bu turlar nomi, qiymatlari diapazoni va taqdimot turi bo'yicha bir-biridan sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Keyinchalik, yangi qo'llash sohalari paydo bo'la boshladi maxsus tizimlar ma'lumotlarni qayta ishlash, masalan, geografik ma'lumotlar, videolarni qayta ishlash va boshqalar. Shu munosabat bilan ishlab chiquvchilar an'anaviy DBMSga ma'lumotlarning yangi turlarini joriy qila boshladilar. Quyidagilar nisbatan yangi ma'lumotlar turlari:

• 
  vaqt va (yoki) sana haqidagi ma'lumotlarni saqlash uchun mo'ljallangan vaqt va sana-vaqt. Ma'lumotlar qiymatlariga misollar: 31/1/85 (sana), 9:10:03 (vaqt), 3/6/1960 12:00 (sana va vaqt);
  
• 
  o'zgaruvchan uzunlikdagi belgilarni saqlash matnli ma'lumotlar hujjat kabi uzun uzunlik;
  
• 
  ikkilik, grafik ob'ektlarni, audio va video ma'lumotlarni, fazoviy, xronologik va boshqa maxsus ma'lumotlarni saqlash uchun mo'ljallangan. Masalan, MS Access-da bu turdagi ma'lumotlar turi "Maydon OLE obyekti", bu sizga ma'lumotlar bazasida grafik ma'lumotlarni saqlashga imkon beradi BMP formati(bitmap) va ma'lumotlar bazasi bilan ishlashda ularni avtomatik ravishda ko'rsatish;
  
• 
  ma'lumotlar bazasidan tashqarida, masalan, Internetda, korporativ intranetda yoki kompyuterning qattiq diskida turli xil resurslarga (saytlar, fayllar, hujjatlar va boshqalar) havolalarni saqlash uchun mo'ljallangan giperhavolalar.
  

Turli xil ma'lumotlar modellariga ega bo'lgan zamonaviy ma'lumotlar bazasida sanab o'tilgan barcha ma'lumotlar turlaridan foydalanish mumkin.
Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar modeli - ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash qoidalarining kengaytmasi (relyatsion model to'plamlar nazariyasi asosida, aniq ma'lumotlar modeli sifatida paydo bo'lgan). ODMG-93 (Object DataBase Management Group) standarti Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasini boshqarish guruhi tomonidan ishlab chiqilgan. Ushbu standart hali to'liq joriy etilmagan.
Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasining tuzilishi grafik tarzda daraxt ko'rinishida tasvirlangan, uning tugunlari ob'ektlardir. Ob'ektning ko'rinadigan tuzilishi uning sinfining xususiyatlari bilan belgilanadi. Sinf ob'ektlarni o'z ichiga oladi, shu bilan birga bir sinf ob'ektlarining tuzilishi va xatti-harakati bir xil. Har bir ob'ekt, ya'ni sinfning namunasi, u xususiyat sifatida belgilangan ob'ektning avlodi hisoblanadi. Ob'ekt xususiyatlari- yo standart tip, masalan, string yoki foydalanuvchi tomonidan tuzilgan sinf turi. Ob'ektlarning xatti-harakati usullar yordamida o'rnatiladi. Usul Ob'ektga nisbatan qo'llanilishi mumkin bo'lgan operatsiya.
Misol tariqasida "KUTUBXONA" ma'lumotlar bazasini ko'rib chiqing (4.4-rasm). Har bir ob'ekt uchun xususiyatlar, ularning turlari va qiymatlari aniqlanadi. JBda:
"KUTUBXONA" - "OBUNA", "KATALOG", "MASAL" uchun ota-ona (ajdod);
"KATALOG" "KITOB" uchun asosiy hisoblanadi.

"KITOB" - turli ob'ektlar bir xil yoki turli xil ota-onalarga ega bo'lishi mumkin. Agar bir xil ota-ona (bir muallif) bo'lsa, u holda inventar raqamlari boshqacha, lekin isbn, UDC, nom va muallif bir xil.

Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasining mantiqiy tuzilishi ierarxikga o'xshaydi, asosiy farqi ma'lumotlarni manipulyatsiya qilish usullarida. Inkapsulyatsiya, meros va polimorfizmning ob'ektga yo'naltirilgan usullari bilan takomillashtirilgan mantiqiy operatsiyalar kabi harakatlar ma'lumotlar bazasida bajarilishi mumkin.