Объектно-ролевое моделирование - Object-role modeling

Не путать с Объектно-реляционное отображение.
пример диаграммы ORM2

Объектно-ролевое моделирование (ORM) используется для моделирования семантика из вселенная дискурса. ORM часто используется для моделирование данных и программная инженерия.

В объектно-ролевой модели используются графические символы, основанные на логике предикатов первого порядка и теории множеств, что позволяет разработчику модели создать недвусмысленное определение произвольного универсума дискурса. Без атрибутов, предикаты модели ORM поддаются анализу и проектированию база данных графов модели в той мере, в какой ORM изначально задумывался для улучшения реляционной базы данных.

Термин «объектно-ролевая модель» был придуман в 1970-х годах, а инструменты на основе ORM использовались более 30 лет - в основном для моделирование данных. Совсем недавно ORM использовался для моделирования бизнес правила, XML-схемы,хранилища данных, разработка требований и веб-формы.[1]

История

Корни ORM можно проследить до исследований семантического моделирования информационных систем в Европе в 1970-х годах. Пионеров было много, и в этом кратком резюме никоим образом не упоминаются их все. Ранний вклад был сделан в 1973 году, когда Майкл Сенко написал о «структурировании данных» в IBM Systems Journal. В 1974 году Жан-Раймон Абриаль написал статью о «Семантике данных». В июне 1975 г. Экхард Фалькенберг Была опубликована докторская диссертация, а в 1976 году в одной из статей Фалькенберга упоминается термин «объектно-ролевая модель».

Г. Nijssen внесла фундаментальный вклад, введя обозначение типа «круглая рамка» для типов и ролей объектов и сформулировав первую версию процедуры разработки концептуальной схемы. Роберт Меерсман расширил подход, добавив подтипы и представив первый действительно концептуальный язык запросов.

Ролевое моделирование объектов также развилось из Метод анализа информации естественного языка, методология, изначально разработанная академическим исследователем, Г. Nijssen в Нидерландах (Европа ) в середине 1970-х и его исследовательской группой в Исследовательской лаборатории Control Data Corporation в Бельгии, а затем в Университете Квинсленда, Австралия, в 1980-х. Акроним НИАМ первоначально означало «Методологию анализа информации Нейссена», а затем обобщили на «Методологию анализа информации естественного языка» и Моделирование бинарных отношений поскольку Г. М. Нейссен был лишь одним из многих людей, участвовавших в разработке этого метода.[2]

В 1989 г. Терри Хэлпин защитил кандидатскую диссертацию по ORM, предоставив первую полную формализацию подхода и включив несколько расширений.

Также в 1989 г. Терри Хэлпин и Г. Nijssen Соавтор книги «Концептуальная схема и проектирование реляционной базы данных» и нескольких совместных статей, обеспечивающих первую формализацию объектно-ролевого моделирования.

Графический инструмент проектирования NIAM, который включал возможность генерировать сценарии создания баз данных для Oracle, DB2 и DBQ, был разработан в начале 1990-х годов в Париже. Первоначально он назывался Genesys и успешно продавался во Франции, а затем в Канаде. Он также может обрабатывать дизайн диаграммы ER. Он был портирован на платформы SCO Unix, SunOs, DEC 3151 и Windows 3.0, а затем был перенесен на успешные Microsoft операционные системы, использующие XVT для графической переносимости между операционными системами. Инструмент был переименован в OORIANE и в настоящее время используется для больших хранилищ данных и проектов SOA.

Также развитие NIAM "Информационное моделирование, полностью ориентированное на общение" FCO-IM (1992). Он отличается от традиционного ORM тем, что придерживается строго ориентированной на общение точки зрения. Вместо того, чтобы пытаться смоделировать предметную область и ее основные концепции, он моделирует коммуникацию в этой области (универсум дискурса). Еще одно важное отличие состоит в том, что он делает это на уровне экземпляра, получая уровень типа и уровень объекта / факта во время анализа.

Еще одна недавняя разработка - использование ORM в сочетании со стандартизованными типами отношений со связанными ролями и стандартом. машиночитаемый словарь и таксономия концепций, представленных в Gellish English толковый словарь. Стандартизация типов отношений (типов фактов), ролей и концепций позволяет расширить возможности интеграции модели и повторного использования модели.

Концепции

Обзор нотации объектно-ролевой модели, Стивен М. Ричард (1999).[3]

Факты

Объектно-ролевые модели основаны на элементарных фактах и ​​выражаются в диаграммы которые могут быть переведены на естественный язык. Факт - это предложение например, «Джон Смит был нанят 5 января 1995 года» или «Мэри Джонс была нанята 3 марта 2010 года».

С ORM, предложения такие как эти, абстрагируются до «типов фактов», например «Человек был нанят на дату», а отдельные предложения рассматриваются как образцы данных. Разница между «фактом» и «элементарным фактом» состоит в том, что элементарный факт нельзя упростить без потери смысла. Этот «основанный на фактах» подход облегчает моделирование, преобразование и запрос информации из любой области.[4]

Без атрибутов

ORM не содержит атрибутов: в отличие от моделей в сущность – отношение (ER) и Единый язык моделирования (UML) ORM обрабатывает все элементарные факты как отношения и, таким образом, обрабатывает решения для группировки фактов в структуры (например, типы сущностей на основе атрибутов, классы, схемы отношений, схемы XML), поскольку реализация не имеет отношения к семантике. Избегая атрибутов, ORM улучшает семантическую стабильность и обеспечивает вербализацию на естественный язык.

Моделирование на основе фактов

Моделирование на основе фактов включает процедуры сопоставления фактов со структурами на основе атрибутов, такими как ER или UML.[4]

Текстовые представления, основанные на фактах, основаны на формальных подмножествах родных языков. Сторонники ORM утверждают, что модели ORM легче понять людям без технического образования. Например, сторонники утверждают, что объектно-ролевые модели легче понять, чем декларативные языки, такие как Язык объектных ограничений (OCL) и другие графические языки, такие как UML модели класса.[4] Графические обозначения, основанные на фактах, более выразительны, чем обозначения ER и UML. Объектно-ролевую модель можно автоматически сопоставить с реляционными и дедуктивными базами данных (такими как лог данных ).[5]

Графическое обозначение ORM 2

ORM2 - это последнее поколение объектно-ролевого моделирования. Основными задачами графической нотации ORM 2 являются:[6]

  • Более компактный дисплей моделей ORM без ущерба для четкости
  • Улучшенная интернационализация (например, избегайте символов английского языка)
  • Упрощенные правила рисования для облегчения создания графического редактора
  • Расширенное использование видов для выборочного отображения / подавления деталей
  • Поддержка новых функций (например, определение путей ролей, аспекты закрытия, модальности)

Процедура проектирования

Пример применения ролевого моделирования объекта в «Схеме геологической поверхности», Стивен М. Ричард (1999).[3]

Разработка системы обычно включает несколько этапов, таких как: технико-экономическое обоснование; анализ требований; концептуальное проектирование данных и операций; логичный дизайн; внешний дизайн; прототипирование; внутренний дизайн и реализация; тестирование и валидация; и техническое обслуживание. Семь шагов процедуры разработки концептуальной схемы:[7]

  1. Превратите знакомые примеры информации в элементарные факты и проведите проверки качества
  2. Нарисуйте типы фактов и примените проверку населения
  3. Проверьте типы сущностей, которые следует объединить, и обратите внимание на любые арифметические производные.
  4. Добавьте ограничения уникальности и проверьте правильность типов фактов
  5. Добавьте обязательные ограничения ролей и проверьте логические выводы
  6. Добавить значение, установить ограничения для сравнения и выделения подтипов
  7. Добавьте другие ограничения и выполните окончательные проверки

Процедура разработки концептуальной схемы (CSDP) ORM фокусируется на анализе и разработке данных.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Джаррар, М. (2007). «К автоматизированному рассуждению о схемах ORM». Конспект лекций по информатике. Материалы 26-й Международной конференции по концептуальному моделированию. Конспект лекций по информатике. 4801: 181–197. CiteSeerX  10.1.1.148.6251. Дои:10.1007/978-3-540-75563-0_14. ISBN  978-3-540-75562-3.
  2. ^ Винтракен, Дж. Дж. В. Р. (1990) [1987]. Метод анализа информации НИАМ: теория и практика. Перевод: Информационно-аналитические волгены НИАМ. Дордрехт; Бостон: Kluwer Academic Publishers. Дои:10.1007/978-94-009-0451-4. ISBN  079230263X. OCLC  19554537. S2CID  30209824.
  3. ^ а б Стивен М. Ричард (1999). Моделирование геологической концепции. Отчет Геологической службы США в открытом доступе 99-386.
  4. ^ а б c http://www.orm.net/pdf/ORM2_TechReport1.pdf
  5. ^ "P: 11 Сопоставление ORM с журналом данных - обзор - Фонд ORM". www.ormfoundation.org. Получено 31 мая, 2020.
  6. ^ «ORM 2» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 19 февраля 2009 г.. Получено 22 апреля, 2009. Халпин, Т. 2005, «ORM 2», На пути к осмысленным интернет-системам 2005: Семинары OTM 2005, ред. Р. Меерсман, З. Тари, П. Эрреро и др., Кипр. Springer LNCS 3762, стр. 676-87.
  7. ^ Терри Холпин (2001). «Объектно-ролевое моделирование: обзор»

дальнейшее чтение

внешняя ссылка