[發(fā)明專利]一種公共信息模型與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的映射方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110458483.6
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103186628A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞高宇;林吉;梁俊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海可魯系統(tǒng)軟件有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種關(guān)系數(shù)據(jù)庫映射技術(shù)

背景技術(shù)

現(xiàn)有公共信息模型(Common?Information?Model，簡稱“CIM”)的實現(xiàn)大多來自對象管理組織(Object?Management?Group，簡稱“OMG”)《Utility?Management?System(UMS)Data?Access?Facility?Specification》附錄C——SQL?Examples。該文檔提出了將GDA接口映射為SQL語句的范例。由此引申出一個問題：基于面向?qū)ο竽Ｐ兔枋龅腃IM模型如何映射至關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的問題。

在對象模型中，對象之間普遍存在著各種關(guān)系，如關(guān)聯(lián)、組合、聚合、繼承等，這種關(guān)系無法在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中直接表達，這就是產(chǎn)生了所謂的對象模型與關(guān)系模型之間的“阻抗不匹配”。為解決這些問題，當前大多采用基于結(jié)構(gòu)映射模式的O/R(對象-關(guān)系)映射方法。

通常的O/R映射方法，對對象模型的處理需要包括以下三方面內(nèi)容：

1、對象映射——將對象映射至數(shù)據(jù)庫表，即用表字段來描述面向?qū)ο竽Ｐ偷念悓傩裕@樣對象就映射為具體的表記錄，數(shù)據(jù)表就表達為對象的集合，基于關(guān)系鍵映射來描述對象之間的聚合關(guān)系，如圖1所示。

2、類關(guān)系映射——用數(shù)據(jù)庫表之間的關(guān)系鍵映射來描述對象之間的關(guān)系特性，由于對象之間普遍存在著一對多甚至多對多的關(guān)系，根據(jù)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表之間的關(guān)系鍵映射的處理方法，多對多關(guān)系需要引入第三張表即關(guān)聯(lián)表，基于關(guān)系表映射來描述對象之間的多對多關(guān)系，如圖2所示。另外對象類之間的關(guān)系還分為關(guān)聯(lián)、組合、聚合，對于前兩種關(guān)系還需描述關(guān)系的角色特性，對于對象類關(guān)系的這個特性，簡單的關(guān)系鍵映射不能直接解決該問題。

3、類繼承映射——在對象模型中還存在通過繼承關(guān)系相互連接起來的類層次，由于標準的SQL里面沒有用于繼承的標準方法，所以為了在關(guān)系模型中表達對象之間這種層次關(guān)系，還需要建立數(shù)據(jù)表之間的繼承映射關(guān)系。對于任何繼承結(jié)構(gòu)，目前都有三種選擇：a、為層次中的所有類建立一個表，即單表繼承，如圖3所示；b、為每個具體類建立一個表，即具體表繼承，如圖4所示；c、為層次中每一個類建立一個表，即類表繼承，如圖5所示。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中采用的基于結(jié)構(gòu)映射模式的O/R(對象-關(guān)系)映射方法存在以下問題：

1、表“膨脹”——可以看出整個映射模型中存在兩大類表，即對象表與關(guān)系表。在CIM對象模型中至少存在幾百個類，加上類之間的復(fù)雜關(guān)系，基于該映射方法建立起來的對象關(guān)系模型，表數(shù)量巨大，由此導(dǎo)致系統(tǒng)的可維護性很差。

2、大量連接操作——由于大量關(guān)系表的存在，導(dǎo)入一個對象需要涉及多個連接(join)操作，這樣通常損失了數(shù)據(jù)庫操作性能，雖然單表繼承與具體表繼承可以避免因繼承關(guān)系帶來的連接操作，但單表繼承同時帶來了存儲空間上浪費，具體表繼承允許從一個表中取得一個對象，但由此引起系統(tǒng)的可擴展性與數(shù)據(jù)的引用完整性問題。同時對象類關(guān)系的存在仍使得對象引用時大量的連接操作不可避免。

3、表記錄“膨脹”——這種情況尤其體現(xiàn)在采用類表繼承，由于每一個超類均需要保存一份子類的對應(yīng)記錄，這直接導(dǎo)致超類表記錄數(shù)增多。

總之，在當前采用基于結(jié)構(gòu)映射模式的O/R(對象-關(guān)系)映射方法來解決對象模型的大規(guī)模實際應(yīng)用，尤其是在一些涉及海量信息資源建模應(yīng)用的領(lǐng)域，如電力、石油、鐵路等行業(yè)，以及當前廣泛關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，由于其本身就需處理海量的“物”描述。這種映射方法顯得有些困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種CIM模型與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的映射方法，使得在實現(xiàn)CIM模型到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間映射的同時，可以滿足CIM應(yīng)用中對信息模型的任意擴展要求與引用完整性約束，避免出現(xiàn)表“膨脹”、和大量連接操作的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種CIM模型與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的映射方法，包含以下步驟：

建立CIM模型中類的元模型描述，包含類本體的描述、類屬性的描述、和類關(guān)系的描述，類關(guān)系包括類層次關(guān)系和類邏輯關(guān)系；

為類的各描述分別建立元模型，生成類本體的描述類元模型、類屬性的描述類元模型、類關(guān)系的描述類元模型，和各元模型的關(guān)系；CIM模型中所有類模型均通過上述各元模型實例化得到；

建立CIM模型中對象的元模型描述，包含對象本體的描述、對象屬性值的描述、和對象間關(guān)系的描述；