В книге рассмотрены теоретические проблемы и аспекты реализации, связанные с разработкой идеи интеграции неоднородных баз данных с целью обеспечения одновременного и совместного использования прикладной программой нескольких баз данных, организованных в рамках различных систем управления базами данных (СУБД). При интеграции удается преодолеть программную и информационную несовместимость баз данных, порождаемую разнообразием моделей данных, применяемых в СУБД. В книге представлены методы пешения проблемы интеграции баз данных, базирующиеся на создании общей модели данных высокого уровня и преобразовании произвольных моделей данных в общую модель. Рассмотрены процедуры конструирования преобразователей моделей данных, архитектура, языки и алгоритмы основных компонентов системы интеграции неоднородных баз данных.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ 6
Fjiasa 1. Модели данных и архитектура систем управления базами данных И
1.1. Принципы представления состояния предметной области в базах
данных............................ 11
1.1.1. База данных как компонент автоматизированной системы
(11). 1.1.2. Принципы интерпретации символического описания состояния предметной области (12).
1.2. Два основных класса моделей данных............ 17
1.3. Классификация моделей структурированных данных...... 19
1.4. Классы моделей неструктурированных данных.....• . . . 24
1.5. Понятийный базис моделей структурированных данных .... 27 1.5.1. Базисный набор типов структур данных (27). 1.5.2. Идентификация групп (31). 1.5.3. Структурные свойства моделей данных в терминах групп и групповых отношений (34).
1.6. Динамика баз данных..................... 37
1.7. Архитектурные принципы обеспечения независимости данных в СУБД.............................. 41
1.8. Концептуальные и внешние модели данных: проблема выбора 45
1.9. Архитектурные принципы интеграции неоднородных баз данных 49
Глава 2. Семантика моделей данных.............. . 55
2.1. Метод формального определения семантики моделей данных . . 55 2.1.1. Основные цели определения семантики моделей данных
(55).'2.1.2. Первичные понятия денотационной семантики (57). 2.1.3. Основания метамодели данных (59). 2.1.4. Определение метамодели данных (63). 2.1.5. Принципы определения семантики моделей данных (70). 2.1.6. Структура формального определения произвольной модели данных средствами метаязыка (71). 2.1.7. Соглашения по записи функциональных форм при определении семантики ЯМД произвольной модели данных (73).
2.2. Формальное определение сетевой модели данных....... 73
2.2.1. Общая характеристика определяемого варианта сетевой
ч моделч данных (73). 2.2.2. Определение семантики ЯОД (79). 2.2.3. Определение семантики ЯМД (84).
2.3. Формальное определение реляционной модели данных..... 93
2.3.1. Общая характеристика определяемого варианта реляционной модели данных (93). 2.3.2. Определение семантики ЯОД (95). 2.3.3. Определение семантики ЯМД (97).
Глава 3. Метод построения коммутативных отображений моделей данных 100
3.1. Основы метода коммутативного отображения моделей данных 100 3.1.1. Правильные отображения моделей данных (100). 3.1.2. Обеспечение полной определенности отображения УН/ в ЗЛ,- (101). 3.1.3.
1* Зак. 314 3
Обеспечение интерпретируемости операторов ЯМД Щ},- при отображении ЭПу в. >Ш,- (102). 3.1.4. Уточнение постановки задачи отображения модели данных ?ОДу в Щ},- (103). 3.1.5. Понятие коммутативного отображения моделей данных (105). 3.1.6. Полнота системы инвариантов отображения модели данных Щ}у в ЗЛ/ (108). 3.1.7. Процедура построения коммутативного отображения модели данных yftj в QJI,- (109). 3.1.8. Односторонние отображения моделей данных (111).
3.2. Отображение сетевой модели данных в реляционную...... 113
3.2.1. Построение отображения схем баз данных с сетевой структурой в схемы реляционных баз данных (ИЗ). 3.2.2. Построение расширения реляционной модели данных, эквивалентного сетевой модели (137). 3.2.3. Отображение ЯМД 2ЛГ„ в ЯМД Щ}„ (165). 3.2.4. Доказательство коммутативности отображения операторов ЯМД (172).
3.3. Полная система инвариантов расширения реляционной модели
данных, эквивалентного иерархической модели ........ 183
3.3.1. Концепции иерархической модели данных (183). 3.3.2. Формальная интерпретация типов логических зависимостей данных, выражаемых в иерархической модели (195). 3.3.3. Отображение
схем баз данных в рамках иерархической модели в концептуальную схему (200). 3.3.4. Особенности интерпретации операторов ЯМД расширенной реляционной модели данных (204).
3.4. Метод коммутативного отображения и теория моделей данных . . 206
Глава 4. Унифицированная концептуальная модель данных системы
интеграции неоднородных баз данных.............. 209
4.1. Принципы иерархической декомпозиции программных систем 209
4.2. Уровни представления данных и манипулирования данными в системах интеграции....................... 214
4.2.1. Архитектура системы интеграции баз данных в информационном аспекте (214). 4.2.2. Архитектура распределенного варианта системы интеграции (219). 4.2.3. Языковые интерфейсы системы интеграции (221).
4.3. Принципы определения схем баз данных на концептуальных
и внешних уровнях........................ 223
4.3.1. Принципы аксиоматизации баз данных (223). 4.3.2. Особенности средств формирования схем интегрированной, базы данных (225). 4.3.3. Понятия семантической реляционной модели данных (228). 4.3.4. Графическое изображение диаграмм схем интегрированных баз данных (247). 4.3.5. Примеры интегрированных баз данных (247).
4.4. Язык определения схем интегрированных баз данных..... 255
4.4.1. Основные объекты языка (255). 4.4.2. Структура определения видов базы данных (256). 4.4.3. Определение отношений и агрегатов (260). 4.4.4. Примеры определений локальных концептуальных видов (264). 4.4.5. Определение правил эволюции базы данных (268). 4.4.6. Описание переменных в программах и определениях видов базы данных (287). 4.4.7. Структура программных модулей (288). 4.4.8. Примеры определений концептуальных видов базы данных (288). 4.4.9. Подмножества концептуальной модели данных, эквивалентные ряду известных моделей данных (293).
4.5. Язык манипулирования данными в интегрированных базах данных 296 4.5.1. Общая характеристика языка (296). 4.5.2. Фильтры (304). 4.5.3. Операторы манипулирования данными в интегрированных базах данных (330). 4.5.4. Функции над базой данных (340). 4.5.5. Средства обработки неструктурированных данных (340). 4.5.6. Дополнительные действия над базой данных, индуцируемые аксиоматическими правилами эволюции (341). 4.5.7. Примеры раздельного описания спецификации и тела вида базы данных (347).
Г-лава 5. Конструкция систем интеграции* неоднородных баз данных . . 351
5 1. Структура системы интеграции баз данных......... 351
5 2. Организация справочника данных в системе интеграции баз данных .............................. 357
5.2.1. Принципы построения и структура справочника данных вида базы данных (357). 5.2.2. Справочник данных программного модуля (364).
5.3. Организация выполнения операций -на центральном исполнительном уровне.......................... 366
5.3.1. Особенности процессора данных центрального исполнительного уровня (366). 5.3.2. Реляционная алгебра процессора данных (368). 5.3.3. Операторы входного языка процессора данных (374). 5.3.4. Структура программы процессора данных (379).
5.4. Конструкция типового преобразователя модели данных .... 382 5.4.1. Интерфейсы преобразователя модели данных (382). 5.4.2. Функции интерфейсных модулей (384). 5.4.3. Структурная схема типового преобразователя модели данных (388). 5.4.4. Процесс конструирования преобразователей моделей данных (393).
5.5. Особенности построения транслятора фильтров........ 394
5.5.1. Структура транслятора фильтров (394). 5.5.2. Принципы трансляции формул языка фильтров (397). 5.5.3. Преобразование программы к виду, пригодному для исполнения (399). 5.5.4. Преобразование программ в параллельную форму (401).
5.6. Показатели сложности систем интеграции неоднородных баз данных .............................. 404
5.6.1. Оценка сложности программных компонентов системы интеграции (404). 5.6.2. Производительность преобразователей моделей данных (407).
Послесловие............................. 411
Литература...................'.......... . 414
Предметный указатель....................... 422
Цена: 150руб.
