基于數(shù)據(jù)模型的編程應(yīng)用

邢光林，魏文剛

(中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，武漢430074)

面對不同的客戶，就是面對不同的需求和不同的數(shù)據(jù).軟件必須能夠容忍并處理這些變化，才可能支持多種客戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而滿足多個(gè)客戶的多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的需求.數(shù)據(jù)模型可實(shí)現(xiàn)對多種客戶數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分類管理，使得原本針對每一種客戶數(shù)據(jù)的編程提升到針對一類數(shù)據(jù)編程，從而使編程的效率和接口的復(fù)用性得到提升.

1 數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型是對客觀事物及其聯(lián)系的邏輯組織描述［1，2］，由多種抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通過抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)訪問用戶數(shù)據(jù)的接口組成，如圖1所示.

基于數(shù)據(jù)模型編程，實(shí)質(zhì)上就是調(diào)用數(shù)據(jù)模型提供的接口取得用戶數(shù)據(jù)表以及用戶數(shù)據(jù)表字段［3，4］.如圖2所示，從眾多用戶數(shù)據(jù)抽象出的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)操縱接口，即得到能夠統(tǒng)一管理眾多數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型.

圖1數(shù)據(jù)模型 對多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的抽象實(shí)現(xiàn)Fig.1 Data model abstract implementation for various kinds of data structure

2 基于數(shù)據(jù)模型的存取數(shù)據(jù)接口流程

在需要用同一套軟件滿足不同客戶需求的時(shí)候，接口的復(fù)用性顯得格外重要.對接口復(fù)用性要求最高的部分，是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存取的接口.下面重點(diǎn)探討如何基于“數(shù)據(jù)模型”實(shí)現(xiàn)存取數(shù)據(jù)接口的流程.

圖2 基于數(shù)據(jù)模型編程原理Fig.2 Programming principle based on data model

在面對不同的客戶的不同數(shù)據(jù)庫時(shí)，要使接口不變，接口中的SQL語句必須改變.也就是說，需要封裝一個(gè)單獨(dú)的子接口來專門負(fù)責(zé)得到SQL語句.或者，至少需要一套單獨(dú)的接口來取得不同數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表名和字段名，然后對這些數(shù)據(jù)表名和字段名進(jìn)行組裝，從而得到不同的SQL語句.存取數(shù)據(jù)接口的實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示.

3 基于數(shù)據(jù)模型的編程實(shí)例

在地質(zhì)勘探行業(yè)，專業(yè)人員需要對勘探得到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析，以輔助研究地質(zhì)構(gòu)造、各種礦物勘探和預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害等［5，6］.電測深法［7，8］是地球物理勘探中電法勘探的一種，下面以此為例來探討基于數(shù)據(jù)模型的編程應(yīng)用.

先構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)模型實(shí)例如表1所示.

圖3 存取數(shù)據(jù)接口的一種實(shí)現(xiàn)流程Fig.3 Flowchart of data access

表1 原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型Tab.1 Data model of meta data

用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)例如表2所示.

表2 電阻率測深原始數(shù)據(jù)表Tab.2 Meta data table of electrical sounding

數(shù)據(jù)模型和用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綁定關(guān)系實(shí)例如表3所示.

表3 電阻率測深專業(yè)數(shù)據(jù)模型和用戶表綁定關(guān)系Tab.3 Binding relation of electrical sounding data model and user table

相關(guān)功能接口實(shí)現(xiàn)之后，按照圖4所示的操作說明將數(shù)據(jù)模型和用戶數(shù)據(jù)綁定，然后調(diào)用功能接口，便可以實(shí)現(xiàn)對不同用戶的數(shù)據(jù)的存取等各種操作.

圖4 數(shù)據(jù)模型和用戶數(shù)據(jù)的綁定操作說明Fig.4 Binding operation of data model and user data

從圖4中可以很清楚地看到數(shù)據(jù)模型表與用戶表的對應(yīng)關(guān)系以及數(shù)據(jù)模型字段和用戶表字段的對應(yīng)關(guān)系.利用這種對應(yīng)關(guān)系，結(jié)合不同的專業(yè)，便可實(shí)現(xiàn)對用戶數(shù)據(jù)的訪問.針對不同的用戶，將系統(tǒng)當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)庫更換為該用戶的數(shù)據(jù)庫之后，只需為該用戶配置相似的數(shù)據(jù)模型并將數(shù)據(jù)模型的相關(guān)信息存放在該用戶的數(shù)據(jù)庫中供系統(tǒng)使用即可.

4 結(jié)語

為了有效地管理眾多軟件客戶的各種數(shù)據(jù)，引入了數(shù)據(jù)模型的概念，對數(shù)據(jù)模型的原理和實(shí)現(xiàn)方法作了簡介，并給出了具體的基于數(shù)據(jù)模型的編程應(yīng)用.基于數(shù)據(jù)模型開發(fā)的軟件對所有用戶是通用的，針對不同的用戶，僅需為其單獨(dú)配置一套數(shù)據(jù)模型，而不需要為每一個(gè)客戶單獨(dú)提供一套軟件，這在一定程度上降低了軟件開發(fā)的成本.

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