RU12619U1 - SYSTEM OF REPRESENTATION OF DATA OF A DESIGNED STRUCTURE IN A RELATIVE DATABASE - Google Patents

Abstract

Translated fromRussian

Система представления данных заданной структуры в реляционной базе данных, состоящая из узлов для записи характеристик объектов, включающих таблицы данных реляционной базы, и содержащая блоки данных заданной структуры об объектах, включающие идентификаторы и характеристики объектов, отличающаяся тем, что в строки указанных таблиц данных введены дополнительные идентификаторы, взаимосвязанные с соответствующими идентификаторами объектов блоков данных заданной структуры, в реляционную базу данных введен узел для записи, включающий таблицу, строки которой содержат указанные дополнительные идентификаторы и другие элементы записи, взаимосвязанные с характеристиками соответствующих объектов.A system for presenting data of a given structure in a relational database, consisting of nodes for recording characteristics of objects, including tables of data from a relational database, and containing data blocks of a given structure about objects, including identifiers and characteristics of objects, characterized in that additional data rows are entered identifiers that are interconnected with the corresponding identifiers of objects of data blocks of a given structure; a node for recording is entered into the relational database, which includes a blitz, the lines of which contain the indicated additional identifiers and other recording elements interrelated with the characteristics of the corresponding objects.

Description

Translated fromRussian

Область техникиTechnical field

Заявленная система относится к средствам представления данных в информационных базах, предназначенных для упорядоченного хранения данных об объектах, манипулирования данными, анализа, обработки и обеспечения удовлетворения запросов об объектах пользователей.The claimed system relates to means for presenting data in information databases designed for the orderly storage of data about objects, data manipulation, analysis, processing and ensuring the satisfaction of requests about user objects.

Заявленная система может быть использована для хранения информации об объектах предметной области в реляционной базе данных, при этом указанная информация может иметь любую заданную структуры.The claimed system can be used to store information about the objects of the subject area in a relational database, while this information can have any given structure.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известны системы представления данных, содержащих информацию об объектах, основанные на реляционной модели представления данных.Known systems for presenting data containing information about objects based on a relational model for presenting data.

Физическая структура реляционной базы данных может быть представлена как блоки данных, включающие записи заданной структуры, содержащие информацию о предметной области, (т.е. о предметах и действиях, информацию о которых необходимо сохранить в базе данных), взаимосвязанные между собой, таким образом, что в результате группирования они представляются в виде таблиц. Используя общие характеристики в блоках данных, в частности в таблицах, например такие, как уникальный ключThe physical structure of a relational database can be represented as data blocks including records of a given structure containing information about the subject area (i.e., about objects and actions, information about which must be stored in the database), interconnected, thus that as a result of grouping they are presented in the form of tables. Using common characteristics in data blocks, in particular in tables, for example, such as a unique key

исходной записи можно преобразовывать данные между собой, например, воспроизводить ту или иную таблицу реляционной базы данных (ТИОРИ-Т. ДЖ. Проектирование структур баз .данных, М., МИР, 1985, с.18-19).the source record, you can convert the data between each other, for example, play a particular table of a relational database (TIORI-T. J. Designing the structures of databases. M., MIR, 1985, p. 18-19).

Таблицы данных реляционной базы являются узлами, предназначенными для записи характеристик объектов предметной области.Relational database data tables are nodes designed to record the characteristics of domain objects.

Данные в реляционной базе данных представленны в виде множества таблиц (или отношений в терминах реляционной модели), обладающих следующими свойствами и имеющих следующую структуру.Data in a relational database is presented in the form of a set of tables (or relations in terms of a relational model) that have the following properties and have the following structure.

Таблицы имеют так называемый заголовок (или схему отношения), включающий набор имен столбцов (атрибутов) и множество строк. Строки состоят из полей и каждому полю отдельной строки можно поставить в соответствие имя столбца (атрибуты). Поле строки может содержать скалярное значение одного из поддерживаемых системой типов данных.Tables have a so-called heading (or relationship scheme), which includes a set of column names (attributes) and many rows. Rows consist of fields and each field of a single row can be associated with a column name (attributes). A row field may contain the scalar value of one of the data types supported by the system.

В реляционной базе данных все информационное содержимое базы может быть представлено только явным заданием значений данных, содержащихся в таблицах.In a relational database, all the information content of a database can be represented only by explicitly specifying the values of the data contained in the tables.

Следствием этого является тот факт, что для того, чтобы извлечь из таблицы определенную запись необходимо явно указать определенное значение поля /или набор полей/, которое однозначно идентифицирует эту запись в данной таблице. Такое поле или набор полей в системе называют ключом таблицы.The consequence of this is the fact that in order to extract a particular record from a table, it is necessary to explicitly indicate a specific field value / or a set of fields /, which uniquely identifies this record in this table. Such a field or a set of fields in the system is called a table key.

Т.о. таблицы как узлы записи не могут содержать повторяющиеся строки.T.O. tables as record nodes cannot contain duplicate rows.

Выполнение указанных требований позволяет представлять данные реляционной базы посредством математической модели, являющейся основой для современных реляционных баз.The fulfillment of these requirements allows us to represent the data of the relational base through a mathematical model, which is the basis for modern relational databases.

В то же время, если же исходить из необходимости адекватности описания предметной области, то реляционная база данных обладает рядом ограничение:At the same time, if we proceed from the need for an adequate description of the subject area, then the relational database has a number of limitations:

- поле в таблицах содержит одно и только одно значение предметного типа, поле должно содержать значение одного из поддерживаемых системой типов объектов, в реляционной базе таблицы не могут также содержать повторяющие строки. Однако трудно представить систему, содержащую все необходимые данные для адекватного представления описываемой системы предметной области.- the field in the tables contains one and only one value of the object type, the field must contain the value of one of the types of objects supported by the system, and tables cannot contain duplicate rows in the relational database. However, it is difficult to imagine a system containing all the necessary data for an adequate presentation of the described system of the subject area.

В настоящее время идет процесс поиска систем представления данных удовлетворяющий следующим условием:Currently, there is a process of searching for data presentation systems satisfying the following condition:

Обеспечение заданного уровня абстракции, т.е. степень достаточности данных при адекватном описании объекта и обеспечения уровня строгости представления реляционных систем.Providing a given level of abstraction, i.e. the degree of data sufficiency with an adequate description of the object and ensuring the level of rigor of the presentation of relational systems.

Техническим результатом заявленной системы является осуществление использования реляционной базы данных для представления, сохранения и поиска данных, при этом все данные в базе данных описываются как объекты произвольной структуры, и все данные, имеющиеся в базе хранится в виде реляционных переменных.The technical result of the claimed system is the implementation of the use of a relational database for presentation, storage and retrieval of data, while all data in the database is described as objects of arbitrary structure, and all data available in the database is stored in the form of relational variables.

Техническим результатом также является преодоление ограничений в представлении данных в реляционной системе, что расщиряет диапазон представления данных.The technical result is also to overcome the limitations in the presentation of data in a relational system, which extends the range of data representation.

Заявленная система позволяет также повысить уровень абстракции предметной области.The claimed system also allows you to increase the level of abstraction of the subject area.

Заявленная система обеспечивает возможность повторения записей и использования группы повторений. Записи заявленной системы могут содержать любое количество значений - элементов записи - входящих в одно поле.The claimed system provides the ability to repeat entries and use a group of repetitions. Records of the claimed system may contain any number of values - recording elements - included in one field.

Записи заявленной системы могут содержать поля, которые в свою очередь также можно рассматривать как записи, имеющие некоторую структуру.Records of the claimed system may contain fields, which in turn can also be considered as records having some structure.

Систеьла позволяет содержать идентичные записи одного типа объектов.The system allows you to contain identical records of the same type of objects.

Система разрешает эту ситуацию путем снабжения записи уникальным идентификатором и при поиске этой записи обращение происходит по этому идентификатору.The system resolves this situation by providing the record with a unique identifier, and when searching for this record, access is made by this identifier.

Технический результат достигается тем, что в системе представления данных заданной структуры в реляционной базе данных, состоящей из узлов для записи характеристик объектов, включающих таблицы данных реляционной базы, и содержащей блоки данных заданной структуры об объектах, включающие идентификаторы и характеристики объектов, в строки указанных таблиц данных введены дополнительные идентификаторы, взаимосвязанные с соответствующими идентификаторами объектов блоков данных заданной структуры, в реляционную базу данных введен узел для записи, включающий таблицу, строки которой содержат указанные дополнительные идентификаторы и другие элементы записи взаимосвязанные с характеристиками соответствующих объектов указанных блоков данных.The technical result is achieved by the fact that in a system for presenting data of a given structure in a relational database, consisting of nodes for recording characteristics of objects, including tables of data from a relational database, and containing data blocks of a given structure about objects, including identifiers and characteristics of objects, in the rows of the specified tables additional identifiers have been entered in the data, interrelated with the corresponding identifiers of the data block objects of a given structure, a node d has been entered into the relational database I record comprising a table whose rows contain said additional identifiers and other elements related to the recording characteristics of the respective objects of said data blocks.

На фиг.1 представлена функциональная схема заявленной системы представления данных.Figure 1 presents the functional diagram of the claimed system for presenting data.

В систему входит реляционная база данных, содержащая узлы 1 для записи характеристик объектов, включающие таблицы 2 данных. Система содержит блоки 4 данных заданной структуры, включающие данные об объекте, указанные блоки данных содержат идентификаторы 3 и записи характеристик объектов (на чертеже не показаны). Строки 5 таблиц 3 реляционной базы данных снабжены дополнительныьли идентификаторами 7, взаимосвязанными с соответствующими идентификаторами 3 блоков данных 4 заданной структуры. Реляционная база данных содержит узел 8 для записи включающий таблицу 28, строки 5 которой содержат дополнительные идентификаторы 7. Идентификаторы 7 и другие элементы записи таблицы 28 (на чертеже не показаны) взаимосвязаны с характеристиками соответствующих объектов блоков данных. Система содержит средство 9 управления базами данных, связанное по щинам 10, 11 и 12 с блоками 4 данныхThe system includes a relational database containing nodes 1 for recording characteristics of objects, including tables 2 of data. The system contains data blocks 4 of a given structure, including data about the object, these data blocks contain identifiers 3 and records of characteristics of objects (not shown in the drawing). Rows 5 of tables 3 of the relational database are provided with additional identifiers 7, interconnected with the corresponding identifiers 3 of data blocks 4 of a given structure. The relational database contains a recording unit 8 including table 28, lines 5 of which contain additional identifiers 7. Identifiers 7 and other recording elements of table 28 (not shown in the drawing) are interrelated with the characteristics of the corresponding data block objects. The system comprises a database management tool 9 connected via buses 10, 11 and 12 with data blocks 4

данной структуры, узлами 2 и 8 для записи и шиной процессорной системы (на чертеже не показаны).this structure, nodes 2 and 8 for recording and the bus processor system (not shown).

Для пояснения технической сущности заявленной системы и описания ее работы следует определить основные понятия, используемые в базах данных.To clarify the technical nature of the claimed system and a description of its work, the basic concepts used in the databases should be determined.

Понятие «сущность применяют в случае, когда описывают определенную характеристику объектов, часть информации о состоянии объекта в процессе определенного взаимодействия этих объектов с другими объектаьди окружающего мира.The concept of “essence is used in the case when they describe a certain characteristic of objects, part of the information about the state of the object in the process of a certain interaction of these objects with other objects of the surrounding world.

Описывая тип объектов можно использовать описанные сущности.Describing the type of objects, you can use the described entities.

Тип можно определить как осмысленную совокупность (схему) сущностей, возможно находящихся в определенных отношениях (связанных) с сущностями других типов. Каждый тип объектов может включать в себя любое число любых сущностей, и каждая сущность может входить в любое число типов. Последнее предположение говорит о взаимной ортогональности пространства определения сущностей и пространства определения типов объектов.A type can be defined as a meaningful collection (scheme) of entities that are possibly in certain relationships (connected) with entities of other types. Each type of object can include any number of any entities, and each entity can be included in any number of types. The last assumption speaks of the mutual orthogonality of the space of definition of entities and the space of definition of types of objects.

Тип объекта определяет и описывает его структуру. Для типов можно ввести понятие наследование. Тип В наследует Тип В (является производным от типа А), тогда, когда тип В содержит такие же сущности, что и.тип А, описываемые той же, что и в типе А схемой сущностей и, кроме того, может содержать другие сущности.The type of an object defines and describes its structure. For types, you can introduce the concept of inheritance. Type B inherits Type B (derived from type A), then when type B contains the same entities as type A. They are described by the same entity scheme as type A and, in addition, may contain other entities.

Опищем тип А объекта, включающий в себя поле xi сущности X. Опишем производный тип В, включающий поле Х2 той же сущности X и поле yi другой сущности Y. Создадим объект Од типа А идентифицируемый идентификатором 01DA и объект ОВ типа В идентифицируемый идентификатором ОЮв, на фиг.1 это идентификаторы 3 и 14 соответственно.We clean the type A of the object, which includes the xi field of entity X. We describe the derived type B, which includes the X2 field of the same entity X and the yi field of the other entity Y. Create an object A of type A identified by ID 01DA and an object of type B identified by identifier ОУв, on figure 1 is the identifiers 3 and 14, respectively.

Пространство заявленной системы и взаимосвязь сущностей, типов и идентификаторов типов можно представить в виде многомерного пространства. определ При в блокахThe space of the claimed system and the relationship of entities, types and type identifiers can be represented in the form of a multidimensional space. defined when in blocks

Адресное пространство (пространство OID) Sold этом проекция взаимосвязей для типов объектов А и В данных заданной структуры имеет следующий вид. Таблица 2. Пространство определения сущностей Sr ОС5ъект Оа Объект Ов Таблица 3.The address space (OID space) Sold this projection of relationships for the types of objects A and B data of a given structure has the following form. Table 2. Entity definition space Sr OS5 object Oa Object Ov Table 3.

Адресное пространство (SoiD)Address Space (SoiD)

Видно, ЧТО данная проекция является блоками данных произвольно заданной структуры в виде блоков 4 данных с идентификаторами 3 и 14 и характеристиками объектов в виде элементов xi, Х2, yi сущности X и Y. ид оп реIt can be seen that this projection is data blocks of an arbitrarily given structure in the form of data blocks 4 with identifiers 3 and 14 and object characteristics in the form of elements xi, X2, yi of the entity X and Y. id op

АдрмнмAdrmnm

n|JOCTp«HCrHO Otj«jin | JOCTp "HCrHO Otj" ji

где пунктирные линии показывают к какому типу, какой сущности и к какому узлу записи принадлежит тот или иной элемент записи.where the dashed lines indicate to which type, what entity and to which recording node this or that recording element belongs.

При этом если для каждой сущности X или У определить ключевое поле (или поля), позволяющее однозначно идентифицировать любой элемент данной сущности, то можно сказать, что эта сущность является реляционной таблицей (отнощением) и каждый элемент (запись) может быть идентифицирован следующим выражениемMoreover, if for each entity X or Y we define a key field (or fields) that allows us to uniquely identify any element of this entity, we can say that this entity is a relational table (relation) and each element (record) can be identified by the following expression

1)имя таблицы данной сущности X;1) the table name of this entity X;

2)значение ключа однозначно идентифицирующего этот элемент (запись) внутри таблицы Для однозначного определения элементов каждого из ифицируемых блоков данных заданной структуры необходимо елить следующее из двух частей. 1)OID - уникальный идентификатор блока данных заданной структуры, служащий для адекватного описания объекта предметной области. 2)Положение элемента в схеме сущностей, описывающий указанный блок данных, т.е. его место в уникальной структуре (типе). Каждому полю каждого типа можно поставить в соответствии еще один идентификатор FID (Field ID) , определяющий семантическое значение этого поля в контексте типа объекта - положение поля в схеме типа. Проекция взаимосвязей заявленной системы на плоскость ионной базы имеет следующий вид. I Сущность Y ; Cyu4HOcn.X ; (OmouwHiMY) ; ;(OmoiMHinX) Таблица 4. Прострмспо опрвдшшнт 91ЧИС1Стей(3|02) the value of the key that uniquely identifies this element (record) inside the table. For the unambiguous determination of the elements of each of the identified data blocks of a given structure, the following two parts must be eaten. 1) OID - a unique identifier for a data block of a given structure, which serves to adequately describe the object of the subject area. 2) The position of the element in the entity diagram that describes the specified data block, i.e. its place in a unique structure (type). Each field of each type can be associated with another FID (Field ID), which determines the semantic value of this field in the context of the type of object - the position of the field in the type scheme. The projection of the relationship of the claimed system on the plane of the ion base has the following form. I Essence Y; Cyu4HOcn.X; (OmouwHiMY); ; (OmoiMHinX) Table 4. Prostrmspo oprvdshnt 91CHIS1Stey (3 | 0

Таким образом, можно сказать, что каждый элемент записи является:Thus, we can say that each element of the record is:

1)записью таблицы реляционной базы данных1) writing a relational database table

2)полем записи заданного типа.2) a record field of a given type.

Следует также пояснить описание идентификаторов и типов в терминах реляционных систем. Введем понятие сущность идентификатора (OID). Представим адресное пространство заявленной системы в виде таблицы, имеющей поле OID в качестве первичного ключа (поиска). Поля OID, имеющиеся в любой из таблиц, содержащих данные объектов (таблицы данных), должны быть объявлены как внешние ключи, ссылающиеся на поле 01D таблицы 5.The description of identifiers and types in terms of relational systems should also be clarified. We introduce the concept of identifier entity (OID). Imagine the address space of the claimed system in the form of a table having the OID field as the primary key (search). The OID fields that exist in any of the tables containing object data (data tables) must be declared as foreign keys that reference field 01D of table 5.

СТабпм 010): Тавпмщ Z: iТабпмщУ ZSTPPM 010): Tavpmsch Z: iTabpmsch Z

Как было указано вьше каждому полю каждого типа можно поставить в соответствие идентификатор FID (Field ID) ,As mentioned earlier, each field of each type can be associated with an FID (Field ID),

определяющий семантическое значение этого поля в контексте %defining the semantic meaning of this field in the context of%

типа объекта.type of object.

При этом в соответствующую таблицу системы каждому полю любого из описанных в системе типов ставиться в соответствии уникальный идентификатор FID ID. Имеющиеся в любой содержащей пользовательские данные таблице, поле FID должно быть объявлено как внешний ключ, ссылающийся на поле FID ID таблицы SCHEME.At the same time, a unique FID ID is assigned to each field of any of the types described in the system in the corresponding table of the system. Available in any table containing user data, the FID field must be declared as a foreign key that refers to the FID ID field of the SCHEME table.

Таблицы типов, в данном случае таблица SCHEME (табл.б) являющиеся фактически каталогом типов, вместе с полем FID, существующем во всех таблицах данных, являются механизмом, позволяющим определить семантическое значение (смысл) записи в контексте объекта, атрибутом которого данная запись является. Атрибуты базового и ссылочного типа также могут быть представлены как атрибуты табличного типа. Также можноType tables, in this case the SCHEME table (table b), which are actually a type catalog, together with the FID field that exists in all data tables, are a mechanism for determining the semantic value (meaning) of a record in the context of the object whose attribute this record is. Base and reference type attributes can also be represented as table type attributes. Also possible

предположить, что спроектированные соответствующим образом таблицы типов могут сохранять всю информацию о типах объектов (константы, методы и т.п.)assume that type tables designed accordingly can store all information about object types (constants, methods, etc.)

После введения таблицы 01D и таблиц SCHEME еляционной базы система примет следующий вид.After the introduction of table 01D and tables SCHEME relational base, the system will take the following form.

ТаапмцшС .) Taapmtshs.)

(Т«Спмц Х)(T “Spmts X)

Каждая запись характеризуется следующими параметрами: Значение OID определяет запись как атрибут некоторогоEach record is characterized by the following parameters: The OID value defines the record as an attribute of some

объекта. Записи имеющие одинаковый OID принадлежать одномуobject. Entries having the same OID belong to the same

объекту, существование которого определяется существованиемan object whose existence is determined by the existence of

записи таблицы OID (таблица 5).OID table entries (table 5).

Значение FID определяет семантическое значение даннойThe FID value defines the semantic value of a given

записи в контексте класса объекта, атрибутом которого онаrecords in the context of the class of the object whose attribute it is

является.is an.

Таблица, содержащая данную запись, определяет ееThe table containing this entry defines it.

сущность (реляционный смысл).entity (relational meaning).

В таблице реляционной базы данных, входящей в заявленную систему может существовать произвольное количество записей, имеющих одинаковое значение идентификаторов OID и FID. Т.о. в соответствующей данному OID записи заявленной системы в поле, которому соответствует данный FID, может содержаться любое количество элементов данных и тем самым внутри записи заявленной системы разрешаются группы повторений.In the table of the relational database included in the claimed system, there may be an arbitrary number of records that have the same value of the OID and FID. T.O. in the corresponding OID record of the claimed system in the field to which this FID corresponds, any number of data elements can be contained, and thus repetition groups are allowed inside the record of the claimed system.

Кроме того, если в число типов, поддерживаемых реляционной базой данных, входящий в заявленную систему, входит тип идентификатора объекта (тип OID), то вхождение поля данного типа в запись указанной реляционной базы логически можно представить как вхождение объекта.In addition, if the type of object identifier (OID type) is among the types supported by the relational database included in the claimed system, then the occurrence of a field of this type in the record of the indicated relational database can logically be represented as an occurrence of an object.

Таблица б.Table b.

Г,SCHEME).D, SCHEME).

(Таблица Y)(Table Y)

I FMtD/MI FMtD / M

FMIDfciFmidfci

FMIDbaFmidba

FMIP«aFMIP "a

идентифицируемого OID, содержащимся в этом поле, в данную запись реляционной базы данных и тем самым в запись заявленной системы, в которую указанные записи реляционной базы входят.identifiable OID contained in this field in this record of the relational database and thereby in the record of the claimed system, into which the specified records of the relational database are included.

Таблица 01D и таблицы типов содержат информацию позволяющую объединить записи различных таблиц содержащих данные (таблицы данных) в виде единой записи об объекте предметной области, имеющий структуру и функциональные особенности определяемые типом к которому данный объект принадлежит. Поскольку любая структура может быть нормализована, можно предположить, что в системе может существовать запись об объекте с произвольной внутренней структурой.Table 01D and type tables contain information that allows you to combine records of various tables containing data (data tables) in the form of a single record about an object of a subject area, having the structure and functional features determined by the type to which this object belongs. Since any structure can be normalized, it can be assumed that a record about an object with an arbitrary internal structure may exist in the system.

Таким образом, заявленная система, сохраняя все данные реляционной базы, обеспечивает возможность хранения идентичных записей, возможность использования группы повторения внутри записей, возможность вхождения одних записей в другие, возможность расширения существующих типов записей, в т.ч. за счет множественного наследования. Кроме того, система обеспечивает возможность как навигационного, так и ненавигационного интерфейса, что позволяет использоватьThus, the claimed system, while preserving all the data in the relational database, provides the ability to store identical records, the ability to use the repetition group inside records, the ability to enter one record into another, and the ability to expand existing record types, including due to multiple inheritance. In addition, the system provides the ability to both navigation and non-navigation interface, which allows you to use

непроцедурные языки высокого уровня.high-level non-procedural languages.

Система позволяет также расширять существующие реляционные базы данных за счет реляционного доступа к данным, которые имеют практически произвольную структуру.The system also allows you to expand existing relational databases due to relational access to data, which have an almost arbitrary structure.

Claims (1)

Translated fromRussian

Система представления данных заданной структуры в реляционной базе данных, состоящая из узлов для записи характеристик объектов, включающих таблицы данных реляционной базы, и содержащая блоки данных заданной структуры об объектах, включающие идентификаторы и характеристики объектов, отличающаяся тем, что в строки указанных таблиц данных введены дополнительные идентификаторы, взаимосвязанные с соответствующими идентификаторами объектов блоков данных заданной структуры, в реляционную базу данных введен узел для записи, включающий таблицу, строки которой содержат указанные дополнительные идентификаторы и другие элементы записи, взаимосвязанные с характеристиками соответствующих объектов.

A system for presenting data of a given structure in a relational database, consisting of nodes for recording characteristics of objects, including tables of data from a relational database, and containing data blocks of a given structure about objects, including identifiers and characteristics of objects, characterized in that additional rows are entered in the data tables identifiers that are interconnected with the corresponding identifiers of objects of data blocks of a given structure; a node for recording is entered into the relational database, which includes a blitz, the lines of which contain the indicated additional identifiers and other recording elements interrelated with the characteristics of the corresponding objects.