Достоинства и недостатки объектно-ориентированной модели данных

К числу основных достоинств ОО модели данных можно отнести (слайд 14):

– близость ОО концепции к восприятию мира, свойственному человеку (как следствие – более естественные процессы анализа и проектирования);

– потенциально большее быстродействие (за счет использования ассоциативных связей);

– отсутствие необходимости несколько искусственного деления системы на базу данных и программное обеспечение;

– упрощение описания (предметной области, системы) за счет использования базовых механизмов ОО подхода.

Среди основных недостатков ОО модели данных можно выделить:

– громоздкость описания ОО модели существующими языками (например, UML);

– сложность перехода (смены парадигмы) к ОО модели от простой и распространенной реляционной модели данных;

– ряд специфических проблем (например, идентификация объектов, формализация языков запросов, отсутствие математической основы ОО концепции).

 

14.3. Технологии интеграции распределенных данных на основе XML

Многие из проблем, с которыми связаны задачи интеграции информации, поддерживаемой средствами Internet, аналогичны проблемам создания систем неоднородных баз данных. К тому же при этом мы имеем дело с большим и не постоянным множеством Internet-источников, каждый из которых имеет большую степенью автономности и характеризуется разными метаданными.

Создание систем для решения любой из указанных выше задач требует, как и в случае классических баз данных, выбора методики для моделирования предметной области. Однако, кроме модели самих информационных объектов, необходимо также иметь модель самого Internet’а (как среды доступа), структуру Web-сайтов и Web-страниц (как ресурса).

Важной особенностью моделирования Internet-ресурса является и то, что во многих случаях данные слабо структурированы: нет схемы, которая была бы задана заранее, а данные из разных источников могут различаться как набором атрибутов, так и иметь различные типы. В этом случае система должна формировать схему на основе получаемых метаданных, возможно, в момент получения самих данных, а язык манипулирования данными в результате обработки запроса должен позволять генерировать сложные структуры.

 

Слабоструктурированными называются данные, обладающие определенной структурой, но эта структура может оказаться непостоянной или определенной не полностью. Коллекции таких документов иногда называют «не имеющими схемы», (schema-less) или самоопределенными (self-describing). Характерной особенностью слабоструктурированных данных является то, что описательная информация, которая обычно выделяется в отдельную схему, в той или иной форме присутствует в самих наборах данных. В некоторых формах представления слабоструктурированных данных не предусмотрено применение отдельной схемы, а в других она существует, но налагает на представленные в ней данные очень слабые ограничения.

В отличие от этого, для реляционных СУБД требуется заранее определенная схема, позволяющая распределить данные по таблицам, а все данные, управляемые этой системой, должны соответствовать такой структуре. Объектно-ориентированные СУБД допускают создание более гибкой структуры по сравнению с реляционными СУБД, но также требуют, чтобы все данные укладывались в заранее заданную схему.

Схема слабоструктурированных данных может быть как предписывающей, так и описывающей.

Примером предписывающей схемы слабоструктурированных данных является Document Type Definition (DTD) или XML-схемы, которые описывают структуру XML-документов, а XML-процессоры используют это описание при разборе. Если разбираемый документ не соответствует DTD, процессор прекращает его разбор и сигнализирует об ошибке. Таким образом, предписывающая схема накладывает ограничения на структуру данных.

При рассмотрении модели слабоструктурированных данных обычно выделяют две основные проблемы: во-первых, структура данных обычно известна лишь частично, во-вторых, она является глубоко вложенной или даже циклической, что требует от системы управления базами данных развитых рекурсивных возможностей. Реляционная алгебра этому требованию не соответствует

Соответственно, большинство подходов к управлению слабоструктурированными данными основано на использовании языков запросов, обеспечивающих прохождение по древовидному размеченному графу, который служит для идентификации данных путем указания позиции элемента данных в коллекции, а не формализации его структурных свойств. Это означает, что способы выполнения запросов к данным теряют свой традиционный декларативный характер и становятся в большей степени навигационными.

 

14.3.1. Технологии XML (слайд 15)

XML изначально является средством обмена данными: XML-документ — это просто поток текста, который может принимать и передавать приложе­ние. XML практически не за­висит от платформы, операционной системы, языка программирования и т. д. Во-вторых, XML — это стандарт, утвержденный World Wide Web Consortium (W3C), и поэтому ана­лизаторы для чтения XML-документов имеются по­чти для всех основных платформ, включая MS Windows, UNIX. В-третьих, для определения и обработ­ки XML-документов можно ис­пользовать ряд связанных стандартов, в том числе Document Type Definitions (DTD) и XML-схемы, позво­ляющие определять XML-документы, спецификация Namespaces, язык указателей XML (XML Pointer Language - XPointer), язык ссылок XML (XML Linking Language — XLink), язык запросов XQuery, объектная модель (Document Object Model - DOM), интерфейсы API, язык преобразования Extensible Stylesheet Language (XSLT).

 

 

Объектная модель документа (DOM) предполагает представление структуры и содержания документа в виде совокупности узлов, каждый из которых имеет свои свойства (имя, тип, значение, число дочерних узлов) и методы (создание, удаление, вставка). Модель DOM используется при обработке XML-документов, как различными XML-процессорами, так и при написании собственных процедур преобразования. DOM определяет некоторый стандартный набор объектов для представления HTML- и XML-документов, методы и алгоритмы комбинирования этих объектов, а также интерфейс для доступа к ним и выполнения операций над ними.

 

XML (Extensible Markup Language) - это язык разметки, описывающий класс объектов данных, называемых XML- документами. XML – это средство для описания грамматики представления и контроля правильности составления документов.

Если XML-документ не нарушает правила синтаксиса XML, то он называется формально-правильным или - хорошо оформленным документом, и разборщики XML-документов, будут работать с ним корректно.

Состоятельными называются хорошо оформленные XML-документы и удовлетворяющие требованиям DTD или XML-схем, определяющим его структуру и содержание.

XML -схемы по сравнению с DTD, обладают более широкими возможностями для определения типов данных и интеграции пространства имен, реализуя тем самым открытую модель данных. Безусловным достоинством схем является также то, что они позволяют описывать правила для XML-документа средствами самого XML.

Спецификация Namespaces обеспечивает возможность применять специальные уточняющие обозначения к именам элементов и ссылкам, содержащимся в документах XML. Это позволяет избежать коллизий имен при использовании таких элементов, которые имеют одно и то же имя, но определены в разных словарях. Для обеспечения их уникальности элементам и атрибутам присваиваются глобально уникальные имена с помощью ссылки URI.

 

Основы XML

Синтаксис XML

Также как и в HTML, инструкции, заключенные в угловые скобки называются тэгами и служат для разметки основного текста документа. В XML существуют открывающие, закрывающие и пустые тэги.

Правильные, хорошо оформленные XML-документы должны удовлетворять следующим требованиям (слайд 16):

1) В XML все элементы должны иметь закрывающий тэг, т.е. в отличие от HTML, XML не разрешается опускать конечные тэги элементов

2) В тэгах XML учитывается регистр [13]. Например, <Book> отличается от <book>. Таким образом, начальные и конечные тэги должны писаться в одном регистре.