基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的OWL本體存儲(chǔ)工具的設(shè)計(jì)

毛金玲

摘要：本文介紹了存儲(chǔ)工具設(shè)計(jì)的過程，包括模塊設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，包和類的概要設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。其中模塊設(shè)計(jì)將該軟系統(tǒng)計(jì)分為三個(gè)模塊，分別是數(shù)據(jù)模塊、控制模塊和視圖模塊。這三個(gè)模塊符合了常用的MVC模式，即將數(shù)據(jù)層、控制器和用戶界面分開設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：OWL本體 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP391.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）12-0165-02

1 模塊設(shè)計(jì)

該基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的OWL本體存儲(chǔ)工具的模塊設(shè)計(jì)如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)按照OWL本體在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的存儲(chǔ)方式所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)來進(jìn)行。

（1）Head表。存儲(chǔ)OWL本體的頭部信息，屬性包括版本信息versionInfo，本體標(biāo)簽label，本體注釋comment和本體來源imports（如表1）。

（2）Resource_Table表。存儲(chǔ)本體中所有的資源匯總，包括類、數(shù)據(jù)類型屬性、對(duì)象屬性和個(gè)體，并為每個(gè)資源分配互不相同的ID號(hào)碼加以區(qū)別。屬性包括資源編號(hào)resourceID，資源名稱resource Name，資源類型resourceType。主鍵為resourceID（如表2）。

（3）Property_Field_Table表。存儲(chǔ)每個(gè)屬性（數(shù)據(jù)類型屬性或?qū)ο髮傩裕┑闹饕畔?。屬性包括資源編號(hào)propertyID，屬性名稱propertyName，屬性類型propertyType，定義域domain，值域range，限制條件restriction。主鍵為propertyID（如表3）。

（4）Property_Relation_Table表。存儲(chǔ)多個(gè)屬性之間的關(guān)系。屬性為n個(gè)屬性編號(hào)ProID1，ProID2，……ProIDn，屬性關(guān)系relationship（如表4）。

（5）Restriction表。存儲(chǔ)OWL本體中表示數(shù)據(jù)約束的匿名類以及類公理中表示基數(shù)限制的關(guān)系和自我限制的關(guān)系。屬性為匿名類的資源編號(hào)classID，基數(shù)限制屬性所屬類編號(hào)classID1， 數(shù)據(jù)約束屬性的資源編號(hào)proID，數(shù)據(jù)約束類型type，數(shù)據(jù)約束值value。主鍵為（classID，proID）（如表5）。

（6）Class_Relation_Table表。存儲(chǔ)多個(gè)類之間的關(guān)系，屬性為n個(gè)類資源編號(hào)ClassID1，ClassID2……ClassIDn，類之間的關(guān)系relationship（如表6）。

（7）Class_Operation_Table表。存儲(chǔ)類公理中定義一個(gè)類時(shí)，主類與其他類（包括匿名類）之間的關(guān)系。屬性為主類的資源編號(hào)ClassID，主類和其他類之間的關(guān)系type，n個(gè)從類編號(hào) ClassID1，ClassID2……ClassIDn（如表7）。

（8）Class_OneOf_Table表。存儲(chǔ)EnumeratedClass（A one of（…））公理中的oneOf關(guān)系。屬性為類的資源編號(hào)ClassID，關(guān)系類型type，n個(gè)個(gè)體編號(hào)IndividualID1，IndividualID2……IndividualIDn（如表8）。

（9）Class_HasKey_ Table表。存儲(chǔ)HasKey公理。屬性為類的資源編號(hào)ClassID，關(guān)系類型type，n個(gè)屬性編號(hào)PropertyID1，PropertyID2……PropertyIDn（如表9）。

（10）Individual_Class_Relation_Table表。存儲(chǔ)類和類的個(gè)體之間的關(guān)系。屬性為類的資源編號(hào)classID，個(gè)體的資源編號(hào)IndividualID，主鍵為（classID，IndividualID）（如表10）。

（11）Individual_Relation_Table表。存儲(chǔ)了多個(gè)個(gè)體之間的SameIndividual（相等個(gè)體）和DifferentIndividuals（不等個(gè)體）關(guān)系以及否定的對(duì)象屬性斷言和否定的數(shù)據(jù)屬性斷言。屬性為n個(gè)個(gè)體編號(hào)IndividualID1，IndividualID2……IndividualIDn，否定數(shù)據(jù)屬性斷言中的文本text，個(gè)體之間的關(guān)系relationship，屬性編號(hào)propertyid（如表11）。

3 包和類的概要設(shè)計(jì)

本軟件按照模塊設(shè)計(jì)，可將模塊對(duì)應(yīng)為Java語言中包的概念，每個(gè)包對(duì)應(yīng)著一個(gè)模塊，功能相近或聯(lián)系緊密的模塊合并，放在一個(gè)包中。現(xiàn)對(duì)各個(gè)包和每個(gè)包中的類做如下概要說明。

3.1 ren.Data包

這個(gè)包中的類為本軟件的中間數(shù)據(jù)模型，用于在分析OWL本體的源文件后存儲(chǔ)分析結(jié)果，為生成SQL語句提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 ren.RDBOperator包

此包表示的是數(shù)據(jù)庫操作模塊，程序調(diào)用此模塊，只需導(dǎo)入需要執(zhí)行的SQL語句，即可對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，而不用在程序中的在其他位置以其它方式對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，保證內(nèi)部對(duì)外屏蔽，留有操作接口即可，從而保證了操作數(shù)據(jù)庫的安全性，提高了代碼的重用率，便于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

此包中只包含一個(gè)類RDBOperator完成以上功能。

3.3 ren.SQL包

此包對(duì)應(yīng)的是SQL語句生成模塊。通過調(diào)用中間數(shù)據(jù)模型，按照SQL語言的語法規(guī)則，按照章節(jié)4.2的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，生成各個(gè)表的創(chuàng)建語句和插入語句。

SQLMaker是SQL語句生成模塊的唯一類。

3.4 ren.UI包

此包表示的是顯示操作模塊和視圖模塊的集合。此包中的類可以繪制用戶界面，同時(shí)控制程序的流程。具體通過Java語言提供的Swing組件進(jìn)行繪制，并利用事件監(jiān)聽機(jī)制來獲取用戶的操作，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。因此其功能是顯示操作模塊和視圖模塊的結(jié)合體。

OWLToRDBManager類為基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的OWL本體存儲(chǔ)工具的用戶界面的繪制類，用于完成繪制工具窗體、初始化工具說明、添加菜單欄、為工具窗體的主要控件添加監(jiān)聽器等操作。此類中最重要的函數(shù)是initial（JFrame frame）函數(shù)，用于初始化界面，并為菜單欄中的菜單項(xiàng)（如打開文件、退出、顯示版本信息等）添加監(jiān)聽器和執(zhí)行函數(shù)。

類MainPanel包括顯示操作模塊和視圖模塊兩個(gè)模塊。視圖模塊作為主顯示區(qū)域，包含顯示操作的模塊，控制程序的主流程。paint（）用于繪制用戶界面、控制并添加監(jiān)聽器來獲取用戶操作和執(zhí)行處理，operations（）函數(shù)用于繪圖后完成主要工作。 treeMaker（Data data），該函數(shù)是模型參數(shù)的中間數(shù)據(jù)中的data來創(chuàng)建一個(gè)樹結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的使用。 initialTable（）函數(shù)是用來設(shè)置模擬的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的表中的表的內(nèi)容的用戶界面。

4 結(jié)語

本文介紹了存儲(chǔ)工具設(shè)計(jì)的過程，包括模塊設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，包和類的概要設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。其中模塊設(shè)計(jì)將該軟系統(tǒng)計(jì)分為三個(gè)模塊，分別是數(shù)據(jù)模塊、控制模塊和視圖模塊。這三個(gè)模塊符合了常用的MVC模式，即將數(shù)據(jù)層、控制器和用戶界面分開設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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