Технология хранения информационных ресурсов предприятия Cobra ++
Фундаментом технологий баз данных нового поколения должно становится сочетание реляционных отношений и объектных подходов. Новые объектно-реляционные и объектно-ориентированные СУБД, как правило, обогащаются элементами объектной методологии. Однако это не в полной мере решает существующие проблемы. На сегодня лишь немногие промышленные объектно-ориентированные СУБД позволяют получать решения за более короткий срок, чем традиционные РСУБД. Более подробно эта проблема описана в работе [1]. Кроме того, применение новых технологий разработки информационных ресурсов требует специалистов с более высокой квалификации. Поэтому для наращивания функциональности системы предприятию нужно затрачивать большие ресурсы [2-5]. В настоящей работе предлагается новая технология разработки баз данных.
Во-первых, она позволяет описывать предметную область в терминах объектов, их свойств, структур и связей, единым образом, как для разработчиков, так и для пользователей системы. В основе рассматриваемой технологии лежит понятие информационного объекта, что говорит об однозначной ориентации на объектно-ориентированный подход. Структуру же объектов предлагается представлять в древовидной иерархической форме, которая отражает свойства и строение реальных сущностей предметной области наиболее адекватным образом.
Во-вторых, она поддерживает развитие информационного объекта, так как с течением времени требуется усложнять информационную модель. Развитие должно носить эволюционный характер, когда каждый последующий вариант представления некоторого информационного объекта основывается на одном из предыдущих.
В-третьих, информационная модель легко переводится в структуры хранилища данных.
В-четвертых, процесс разработки осуществляется с помощью развитых инструментальных средств, обеспечивающих визуальную разработку, и исключающих этап программирования. Это обуславливает необходимость в особых универсальных методах, обеспечивающих весь функционал работы с информационными объектами и их экземплярами, независимо от структуры и типа последних.
В-пятых, следует выделить временной характер модели данных. Информация об объектах системы, кроме того, чтобы храниться достаточно длительное время, еще имеет длительный интервал транзакций. Реализация долговременных интерактивных сеансов взаимодействия с базой данных в прикладной среде становится важной, в первую очередь, с позиции обеспечения качественной информации для подготовки и принятии решений, а также с точки зрения соблюдения безопасности данных. Для обеспечения долговременных транзакций предлагается использовать временную модель данных. Предлагаемый способ обеспечения долговременных транзакций, в основе которого лежит принцип версионного развития, обеспечит возможность оперативно дополнять информационные объекты новыми свойствами, что позволит развивать информационное обеспечение системы, не останавливая её работу.
Механизм управления версиями необходим для поддержания гибкости функционала системы, как при работе с метаданными, так и при работе с данными. В настоящем подходе для хранения экземпляров информационных объектов предлагается использовать особые структуры базы данных, названные информационными слотами. Физическая организация слотов такова, что информационный объект, чьи экземпляры сохраняются в слоте, может наращивать свою структуру без изменения организации слота. Это достигается применением универсальных методов работы с данными слота, с помощью которых можно обрабатывать экземпляры любых информационных объектов, независимо от их структуры. Предлагается разделить информационные слоты на два типа: информационные слоты, обрабатывающие информацию в текущем временном периоде и слоты, сохраняющие ретроспективный набор данных, отражающие историю изменения значений свойств информационных объектов.
Обработка информации за текущий период характерна для операционных (транзакционных) СУБД. Поддержка же ретроспективной информации, соотнесенной к соответствующим временным периодам, характерна для хранилищ данных. Таким образом, информационная система, предназначенная для хранения данных и созданная на основе описанных принципов, будет сочетать в себе функции, как операционной базы данных, так и хранилища данных.
В общем случае программный комплекс представляется в виде схемы, изображенной на рисунке. Он состоит из подсистемы моделирования предметной области, которая обладает всеми необходимыми функциями, обеспечивающими описание элементов предметной области и модулей работы с различными системными объектами (экранные формы для ввода и обработки информации, шаблоны для обработки запросов к хранилищу данных, описание задач загрузки данных в хранилище и т. д.). На рисунке они представлены взаимосвязанными блоками «Построитель экранных форм», «Построитель информационных запросов» и «Менеджер задач загрузки данных». Предполагается наличие некоторой базы данных системных объектов, в которой будут храниться данные элементы. 3. «Система управления данными о предметной области» - отвечает за хранение и обработку экземпляров информационных объектов. Поскольку структура информационных слотов для справочных объектов и документов несколько различается, в системе определяются шаблоны, на основе которых строит информационные слоты для соответствующих типов объектов.
Работа пользователя с экземплярами информационных объектах основывается на трех программных модулях. Первый должен обеспечивать обработку экземпляров информационных объектов. Модуль представляет собой универсальное приложение, генерирующее экранную форму, на основе определенного ранее шаблона, и загружающего в неё экземпляры соответствующего информационного объекта. Он представлен блоком «Приложение для работы пользователя с данными». Второй модуль обеспечивает выполнение, созданных ранее, информационных запросов к хранилищу данных. Он представлен блоком «Приложение для обработки информационных запросов», который позволяет строить запросы к хранилищу системных объектов. Модуль, представленный блоком «Приложение для загрузки данных в хранилище», позволяет выполнять, сформированные ранее, задачи загрузки в хранилище информации из сторонних источников данных, под которыми понимаются различные базы данных.
Описанные принципы организации хранения информационных ресурсов воплощены в программном комплексе «Cobra++», который состоит из пяти описанных ниже приложений.
«Дизайнер информационных объектов» – это программный модуль, предназначенный для работы с информационными объектами, и представляющий первый блок на описанной выше схеме. Он реализует весь необходимый функционал для создания набора объектов предметной области, формирования их структуры, а также для настройки различных параметров хранилища данных системы «Cobra++». Система работы с объектами предметной области поддерживает гибкое и адекватное изменение структуры информационных объектов, на основе принципа версионности.
Программный модуль «Дизайнер форм» предназначен для построения приложений пользователя, на основе какого-либо информационного объекта. Каждое приложение представляет собой экранную форму и предназначено для обработки экземпляров определенного информационного объекта. Обладает достаточно гибкими интерфейсными возможностями, позволяет формировать внешний вид окна приложения, определять различные режимы обработки экземпляров объекта. Входит во второй блок на описанной схеме.
Этапы работы проектировщиков системы с модулями «Дизайнер информационных объектов» и «Дизайнер форм» являются этапами подготовки и настройки системы для заполнения хранилища данных. Одним из приложений, обеспечивающих саму работу пользователя с информацией, является программа «Работа с экземплярами». Представляет из себя универсальное приложение, которое позволяет загружать с сервера любую созданную ранее форму, и работать с ней, с учетом всех установленных для неё параметров и опций.
Система «Просмотр и фильтрация хранилища данных» – это подсистема, реализующая функции выборки информации, содержащейся в хранилище данных, для анализа данных и экспорта. Позволяет сформировать запрос к хранилищу данных. Критерии запроса определяются самим пользователем в соответствии с его потребностями, с любой степенью углубления по структуре информационного объекта. Результатом запроса является фильтрация коллекции экземпляров информационных объектов.
Модуль «Загрузчик данных» предназначен для импорта данных в хранилище системы из внешних источников. Выполнению такой задачи предшествует этап её описания, который включает в себя формальное определение внешнего источника – то есть сторонней базы данных, откуда будет забираться информация для помещения в хранилище, описание регламента и условий загрузки данных, а также времени выполнения данной операции.
Все программные модули реализованной системы, позволяют поддерживать весь перечень процессов, связанных с созданием хранилища данных, его поддержкой и развитием.
