Объектно-ориентированный подход (стр. 15 из 22)

Соответствие между терминологией ООП и МКБД

Термин ООП	Термин МКБД
программа	база данных, БД
объект	компонент, КБД
класс объекта	схема БД (которая, однако, не произвольна, а состоит из схем документов заданной схемы БД)
подкласс /суперкласс	подкомпонент/суперкомпонент (не подсхема/суперсхема)
поле класса	схема документа (состоящая из схем таблиц)
значение поля	документ (с таблицами и их данными)
доступ к полям (открытый (public), защищённый (protected) или закрытый (private); абстрактный (abstract) или конечный (final))		доступ к документам (открытый (protected), закрытый для записи (final) или закрытый для чтения (private))
абстрактность класса	неполнота КБД и/или несамодостаточность схемы КБД

Таким образом, МКБД больше всего напоминает иерархию наследования классов, каждый из которых имеет только один экземпляр. Экземпляр (КБД) состоит преимущественно из значений составных полей (из связанных по смыслу таблиц разных документов), некоторые из которых являются в той или иной мере абстрактными (неполными, если нет части строк в некоторых связанных таблицах компонента, или несамодостаточными, если нет соответствующих документов в компоненте). Все компоненты некоторой БД имеют почти одинаковые схемы, которые могут отличаться отсутствием некоторых документов. Абстракция (в смысле неполноты), наследование и полиморфизм относятся к экземпляру КБД, а не к его схеме. Компонент может быть самодостаточной (самостоятельной), только неполной (незаконченной) версией (иметь схему, совпадающую со схемой БД, лишь не полностью заполненную данными), а может быть заведомо несамодостаточной частью (хотя необязательно неполной!), содержащей не все документы общей схемы БД. Полная версия обычно состоит из нескольких наследуемых друг от друга КБД, неполных и несамодостаточных. Однако неполнота КБД и несамодостаточность его схемы – это разные трактовки понятия абстрактности в БД.

Данные в МКБД могут иметь следующие значения атрибута «доступ»:

1) открытый (соответствует модификатору protected в ООП, разрешая подкомпонентам чтение и запись данных);

2) закрытый для записи (соответствует модификатору final для методов в ООП, разрешая подкомпонентам только чтение данных);

3) закрытый для чтения (соответствует модификатору private в ООП, разрешая доступ к данным только из текущего компонента).

Примечание 1: значение доступа имеет смысл присваивать не каждому объекту, хранимому в БД (не каждой строке таблицы), а каждому документу каждого КБД.

Примечание 2: модификатору abstract из ООП соответствует атрибут полноты КБД, но его нельзя задать, он определяется совокупным состоянием КБД и его суперкомпонентов.

4.2.2. Изложение многокомпонентного подхода с точки зрения теории БД

4.2.2.1. Объекты базы данных и связи между ними

Существующую науку о БД многокомпонентный подход почти не затрагивает, допуская проектировать таблицы (отношения) в соответствии с любой существующей (реляционной, объектно-ориентированной или объектно-реляционной) моделью. Другим словами, таблица может рассматриваться как в реляционном виде (т.е. находиться, по крайней мере, в первой нормальной форме), так и в объектно-ориентированном виде (т.е. иметь в качестве доменов списковые данные, сложные типы, подтипы и т.д.).

Отличия МКБД проявляются не на уровне столбцов таблицы (атрибутов отношений), а на более высоком уровне, который в стандартных БД отсутствует. Самые простые СУБД представляют БД в виде неструктурированного множества таблиц, более сложные вводят понятие группы таблиц (каталога, схемы и т.п.), которое позволяет строить из таблиц более сложную логическую структуру. При рассмотрении МКБД группа таблиц также активно применяется. Ниже группа таблиц называется документом ввиду особенностей своего представления пользователю и в силу необходимости отличать её от каталога или схемы. Однако, кроме этого относительно стандартного понятия, МКБД использует понятие компонента базы данных (КБД) – некоторого промежуточного объекта между группой таблиц и всей базой данных.

В однокомпонентной БД:

Æ,
в структурированной однокомпонентной БД:

Æ,

Æ ],
в многокомпонентной БД

Æ,

Æ ] },
где:

Т – схема таблицы (отношения);

Д – схема документа (группы таблиц);

КБД – схема компонента БД;

БД – схема БД.

Отсюда видно, что даже с точки зрения схем компонент базы данных (КБД) не есть просто ещё один уровень иерархического упорядочения таблиц, аналогичный документу (группе таблиц). Схемы КБД являются нестрогими подмножествами схемы БД, имея друг с другом непустое пересечение, – в отличие от схем документов, которые представляют собой разбиение схемы КБД (то есть не пересекаются). Другими словами, КБД могут иметь все таблицы схемы БД, являясь не её частями, а версиями (вариантами).

Однако основное отличие компонентов от документов проявляется не в схемах, в самих данных. В то время как данные документов разных версий однокомпонентной БД независимы, данные компонентов – версий многокомпонентной БД – являются зависимыми; они организованы в некоторую иерархию, принципиально отличную от рассмотренной выше иерархии схем.

Два компонента в этой иерархии (наследования) могут находиться в отношении наполнения (в отношении доработки, в отношении «структура/реализация»). Компонент, находящийся выше некоторого КБД в иерархии, называется суперкомпонентом (родительским компонентом, предком), а находящийся ниже – подкомпонентом (дочерним компонентом, потомком). Часть данных суперкомпонента используется в его подкомпонентах, и часть этих данных там изменяется (удаляется); кроме того, в них появляются новые данные.

Дерево иерархии компонентов обычно строится таким образом, что самые точные, редко изменяемые данные помещаются ближе к корню дерева, а самые ненадёжные, часто изменяемые – на его листьях. Это позволяет в большинстве случаев перед созданием новой версии копировать лишь один лист дерева, а не целую ветвь (и тем более не всё дерево). В БД могут существовать абсолютно надёжные данные, имеющие к тому же весьма общий характер, так что на них могут опираться все остальные данные. Такие данные относятся к корневому компоненту (ККБД), который является суперкомпонентом для всех существующих в БД компонентов. Если ККБД является единственным компонентом МКБД, то она неотличима от однокомпонентной БД.

4.2.2.2. Абстракция данных

Ещё одна идея МКБД заключается в том, что не все компоненты могут иметь полный набор данных, необходимый для их использования в приложениях. Связанные между собой данные (например, качественные и количественные данные, характеризующие один и тот же объект) могут храниться в разных таблицах, относящихся, как правило, к разным документам. Это позволяет одни данные (качественные) относить к суперкомпоненту, а разные варианты других данных (количественных) – к его подкомпонентам-версиям. В этом случае суперкомпонент является неполным (абстрактным), он не может быть использован как таковой, но может служить общей основой (заготовкой) для своих подкомпонентов, избавляя пользователя от многократного повторения одной и той же работы (в рассмотренном примере – от работы по изменению качественных данных).