Информационная модель
Информационная модель платформы «Экспресс» основана на расширенной сущностной реляционной модели данных.
В описании стандарта IDEF1X дается следующее определение термина “Сущность”: “Сущность” представляет множество реальных или абстрактных предметов (людей, объектов, мест, событий, состояний, идей, пар предметов и т. д.), обладающих общими атрибутами или характеристиками. Отдельный элемент этого множества называется экземпляром сущности.
Все информационные объекты представляют собой сущность. Сущность имеет свою логическую структуру, а также связи с другими сущностями. Таким образом, полная информационная модель состоит из множества сущностей со связями. Как сущности, так и связи имеют дополнительную классификацию. Сущность представляет собой обобщенное описание всех экземпляров сущности. Например, для сущности «Работники» экземпляром является запись о работнике Иванове Сидоре Федотовиче.
Логическую структуру сущности можно условно представить в виде двух частей – внутренней и внешней. Внутренняя структура сущности описывается множеством реквизитов, являющихся свойствами экземпляра сущности, и отражает инкапсулированные свойства экземпляров данной сущности. Внешняя структура отражает свойство сущности быть связанной с другими сущностями
.
Во внутренней структуре выделяются следующие классы реквизитов:
- ключевые реквизиты
- информационные реквизиты
- реквизиты связи
Ключевые реквизиты содержат информацию об идентифицирующих признаках сущности, предназначенных для отличия одного экземпляр от другого. Примером ключевого реквизита для сущности «Работники» может являться, например, «Табельный номер».
Информационные реквизиты содержат свернутые отношения сущности к объектам находящимся вне информационной модели. Примером информационного реквизита сущности «Работники» служит «Фамилия». Информационные реквизиты являются терминальной и самодостаточной единицей. Если же при проектировании выясняется более сложная структура информации, приписываемая к реквизиту, ставиться вопрос о выделении отдельной сущности и определении отношения между сущностями.
Третья группа реквизитов служит для реализации связей между сущностями. Эти реквизиты отражают наличие отношений сущности с другими сущностями, входящими в информационную модель. Реквизиты связи, являются ключевыми реквизитами связанной сущности. Альтернативное их название – внешние ключи. Например, в сущности «Места работы» в структуре присутствует внешний ключ – «Табельный номер», предназначенный для установления отношения между строкой в штатном расписании и конкретным работником.
Внешняя структура сущности предназначена для построения связей с другими сущностями и состоит из набора входов и одного выхода. Именно между входами одной сущности и выходами другой устанавливаются связи. Декомпозиция точек подключения связей на входы и выходы отражает направленный характер связей.
Каждый вход служит для построения связей с множеством различных сущностей. Вход состоит из набора внешних ключей и информационных реквизитов. Внешние ключи участвуют в построении связей, а информационные реквизиты предназначены для передачи значений от одной сущности к другой.
Рисунок 1 Связанные сущности
Способность сущности выступать представителем различных прикладных классов называется ролевым полиморфизмом. Например, сущность «Места работы» может сочетать в себе свойства справочника, а также участвовать в расчете зарплаты в роли узла графа расчета, предоставляя данные об окладах работников. И в том и в другом случае имеем дело с одной сущностью, но способы ее использования разные.
Рисунок 2 Пример полиморфизма сущности
Разные роли сущности требуют специфических характеристик связи с другими сущностями. Поэтому связи между сущностями являются типизированными. Основополагающую роль в информационной модели несут связи структурообразования. Связи структурообразования отражают структурные отношения между сущностями характерные для реляционной модели данных, семантика значения таких связей может интерпретироваться в терминах: «один из», «состоит из», «содержит» и так далее.
Связи структурообразования позволяют поддерживать ссылочную целостность в рамках всей информационной модели. В модели графа расчета применяются связи передачи значения, которые базируются на связях структурообразования, но, кроме того, несут дополнительные характеристики, свойственные отношениям между узлами расчета. Например, на уровне связей указывается условия порождения узлов расчета. На основании связей настраивается также сложные визуальные формы справочников. Например, для организации формы просмотра списка работников с детализацией об их паспортных данных, расчетных листках, видах удержания и прочего, генерируется образ справочника с привязкой сущностей «Паспортные данные», «Удержания» и т.д. для которых описаны связи представления.
Рисунок 3 Фрагмент графа расчета
Временная шкала
Динамические свойства информационной модели нашли свое отражение в поддержке временной шкалы. Объекты реального мира постоянно изменяются, поэтому их состояние описывается как мгновенный снимок на определенный момент времени.
Простейшим примером динамики в информационной модели является, например, изменение с течением времени значения реквизита «Оклад» в сущности «Места работы».
Свойство экземпляров сущности изменять во времени значение своих реквизитов, поддерживается с помощью механизма интервалов актуальности. Для каждой сущности в модели задается характеристика, определяющая – ведутся ли для данной сущности интервалы актуальности или нет. Таким образом, для того чтобы узнать значение любого реквизита в такой сущности обязательно нужно определить момент времени, на который нас интересует его состояние.
Интервалы актуальности отражают в информационной модели динамику изменения объектов реального мира. Кроме этого в модели поддерживается изменения самих информационных объектов. Это нашло свое воплощение в механизме поколений экземпляров сущностей.
Множество поколений экземпляра сущности – это история его изменения в шкале реального времени. В отличие от интервалов актуальности, которые отражают состояние объекта реального мира по отношению к прикладной шкале времени (business-time), поколения отражают состояние информационной модели этого объекта по шкале технологического (реального) времени. Другим словами поколения содержат информацию об истории корректировок.