Разработка XML-базы данных для системы управления организационного типа

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

РАЗРАБОТКА XML-БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ОРГАНИЗАЦИОННОГО ТИПА
Бессонов Сергей Викторович
слушатель Военной академии связи, РФ, г. Санкт-Петербург
E-mail: bessonov. sergey@icloud. com Барыкин Николай Анатольевич оператор Военной академии связи, РФ, г. Санкт-Петербург
E-mail: melomaniak@live. ru Саенко Игорь Борисович
д-р техн. наук, профессор, профессор Военной академии связи, РФ, г. Санкт-
Петербург E-mail: ibsaen@mail. ru
DEVELOPMENT OF THE XML-DATABASE FOR THE CONTROL SYSTEM OF ORGANIZATIONAL TYPE
Bessonov Sergey
listener of Military academy of communication, Russia, St. Petersburg
Barykin Nikolay
operator of Military academy of communication, Russia, St. Petersburg
Saenko Igor
Ph.D., Professor, Professor of the Military Academy of communications, Russia,
St. Petersburg
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается модель XML-базы данных для учета организационно-штатной структуры, которая широко используется в системах управления организационного типа. Обсуждаются недостатки реляционной базы данных в этой области и результаты обработки запросов к XML-базе данных на языке XQuery.
ABSTRACT
The article considers the model of a XML database for the accounting of organizational and regular structure which is widely used in control systems of organizational type. Shortcomings of a relational database of this area and results of processing of inquiries to a XML database in the XQuery language are discussed.
Ключевые слова: XML- база данных. Keywords: XML- data base.
Расширение областей информатизации и автоматизации влечет дальнейшее развитие баз данных и моделей данных, лежащих в их основе. Несмотря на то, что реляционная модель данных в настоящее используется практически всеми наиболее популярными коммерческими системами управления базами данных (СУБД), в научном мире также ведутся исследования по разработке и применению постреляционных моделей. Одной из таких моделей является XML-база данных, в которой данные, являющиеся объектами применения и обработки запросов, хранятся в виде XML-документа.
Расширенный язык разметки XML (eXtensible Markup Language) широко распространен как платформенно-независимый формат представления данных. Он характеризуется гибкостью описания структур данных произвольной сложности. Поэтому XML-базы данных рассматриваются как хорошая альтернатива реляционным базам в сложно-структурированных предметных областях [1].
Целью настоящей работы является исследование возможностей построения и использования для обработки запросов XML-базы данных в предметной области системы управления организационного типа на примере типового предприятия, а также сравнение ее возможностей по обработке запросов с реляционным прототипом. В качестве XML-СУБД использовалась отечественная система Sedna, являющаяся отечественной разработкой Института системного программирования Российской академии наук, имеющая версии под Windows, Linux, Mac OS, FreeBSD, использующая язык запросов XQuery и свободно распространяемая с официального сайта разработчика [3].
Рассмотрим в настоящей статье вопросы построения модели XML-базы данных, а также программной реализации.
Предпочтительность применения XML-баз данных в наибольшей степени проявляется в предметных областях с иерархической организацией. Поэтому для прототипа XML-базы данных системы управления организационного типа была выбрана область учета организационно-штатной структуры, являющаяся наиболее характерным представителем областей такого типа.
В реляционной базе данных для реализации данной информационной структуры, как правило, используется одна реляционная таблица. Однако по количеству неключевых атрибутов применяется два подхода.
Первый подход заключается в расширенном представлении вышестоящих элементов организационно-штатной структуры в отдельных графах таблицы. Согласно нему для каждого уровня иерархии в реляционной таблице создаются отдельные атрибуты (графа таблицы) для хранения идентификаторов объектов вышестоящих уровней. Чтобы правильно извлекать из таблицы релевантные записи, необходимо в запросах указывать условия поиска по фильтрам, в которые входят идентификаторы вышестоящих объектов. Запрос на языке SQL в этом случае имеет громоздкий вид. Основной недостаток расширенного представления проявляется в случае охвата организационно-штатной структурой большого количества уровней иерархии (четыре и более). Тогда Таблица будет иметь множество незаполненных ячеек. Это при обработки сложных запросов может привести к потере достоверности результатов поиска.
Другим подходом, который можно назвать сокращенным представлением организационно-штатной структуры, является использование в таблице.
Сокращенное представление по своей структуре не зависит от количества описываемых в организационно-штатной структуре уровней иерархии. Его суть заключается в использовании только одного атрибута (внешнего ключа), содержащего идентификатор ближайшего вышестоящего объекта в иерархической структуре. При таком подходе таблица практически не имеет пустых ячеек, поэтому он является более экономичным и удобным для представления данных. Однако имеется следующий недостаток. Если необходимо реализовать такой же запрос, как в предыдущем примере, то потребуется организация, используя внешний алгоритмический язык программирования, цикла для группы команд SQL, причем количество шагов изначально не определено.
Основная гипотеза настоящей работы заключается в утверждении, что XML-база данных для учета организационно-штатной структуры будет свободна
от недостатков, свойственных расширенному и сокращенному реляционному представлению.
Исследования проводились на XML-базе данных, фрагмент которой имеет следующий вид: & lt-ОШС>- & lt-ГенДиректор>- & lt-ФинДиректор>- & lt-Id>- 0001 & lt-/Id>-
& lt-Наименование>- ФинДиректор & lt-/Наименование>- & lt-ФинОтдел>-
& lt-Id>- 0006 & lt-/Id>-
& lt-Наименование>- ФинОтдел & lt-/Наименование>- & lt-ГлБухгалтер>- & lt-Id>- 0014 & lt-/Id>-
& lt-Наименование>- ГлБухгалтер & lt-/Наименование>-
& lt-/ГлБухгалтер>- & lt-ЗамГлБухгалтера>-
& lt-Id>- 0015 & lt-/Id>-
& lt-Наименование>- ЗамГлБухгалтера & lt-/Наименование>- & lt-/ЗамГлБухгалтера>- & lt-/ФинОтдел>- & lt-/ФинДиректор>- & lt-/ГенДиректор>- & lt-/ОШС>-
Прототип XML-базы данных для системы управления организационного типа была реализован в среде Sedna, функционирующей под управлением Windows 7. База имела 10 уровней иерархии и содержала свыше 1000 объектов организационно-штатной структуры, которые были сгенерированы автоматически в соответствии с алгоритмом, описанном в патенте [2]. Исследовались возможности обработки запросов на поддерживаемом в данной
СУБД языке XQuery [4]. В частности, для выбора объектов одного уровня иерархии, имел вид: for $x in doc (MoshsM)/findir order by $x/name return $x//name, где & quot-oshs"- - имя XML-базы данных- findir — объект вышестоящего уровня.
Экспериментальная проверка оперативности и достоверности обработки XQuery-запросов к разработанной XML-базе данных показала ее высокую эффективность. Это проявляется, с одной стороны, в достаточно высокой скорости обработки запросов, а с другой — в высокой релевантности ответов. В то же время недостатком является сложность формирования запросов на языке XQuery и интерфейс «командной строки» системы Sedna. Для устранения этих недостатков мы планируем разработку специального интерфейсного модуля, который позволит легко сопрягать XML-базу c существующими Windows-ориентированными базами данных реляционного типа.
Список литературы:
1. Дик Т. Есть ли будущее у XML-СУБД? [Электронный ресурс] - Режим доступа. — URL: http: //www. pcweek. ru/themes/detail. php? ID=60 717.
2. Саенко И. Б., Бочков М. В., Обрезков А. И., Притула В. А. Генератор случайной последовательности заданных значений набора данных // Патент RUS 2 138 074 от 14. 09. 1998, заявка 98 117 440/09. Дата опубл. 20. 09. 1999, Бюл. № 33.
3. Фомичев А., Гринев М., Кузнецов С. СУБД Sedna: технические особенности и варианты использования [Электронный ресурс] // Открытые системы, № 08, 2004. [Электронный ресурс] - Режим доступа. — URL: http: //www. osp. ru
4. XQuery 1. 0: An XML Query Language (Second Edition). W3C Recommendation 14 December 2010 (Link errors corrected 3 January 2011) [Электронный ресурс] - Режим доступа. — URL: http: //www. w3. org/TR/xquery

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой