Многомерная модель данных

В многомерной модели данные представляются в виде гиперкубов, используя которые, можно получать различные срезы при аналитической обработке данных. Оси гиперкуба содержат параметры, а ячейки — зависящие от них агрегатные данные. Вдоль каждой оси данные могут быть организованы в виде иерархии, представляющей различные уровни их детализации. Благодаря такой модели данных пользователи могут формулировать сложные запросы, генерировать отчеты, получать подмножества данных. Пример гиперкуба для трех измерений приведен на рис. 3.5.

Осями многомерной системы координат служат основные атрибуты анализируемого бизнес-процесса. Например, для продаж это могут быть товар, регион, тип покупателя. В качестве одного из измерений используется время. На пересечениях осей измерений находятся данные, количественно характеризующие процесс, — меры. Это могут быть объемы продаж в штуках или в денежном выражении, остатки на складе, издержки и т. п. В качестве мер в трехмерном кубе, изображенном на рис. 3.5, использованы суммы продаж, а в качестве измерений — время, город и менеджер по продажам.

Многомерная модель называется полукубической, если предметная область может быть отображена в виде нескольких гиперкубов с различной размерностью и разными измерениями в качестве граней. Если же модель может состоять из одного гиперкуба или нескольких гиперкубов с одинаковой размерностью и совпадающими измерениями, то она называется гиперкубической.

Рис. 35. Пример гиперкуба

Достоинством такой модели является удобство и эффективность аналитической обработки данных, изменяющихся во времени. Однако она является громоздкой для простых задач оперативной обработки данных.

Типичным представителем баз данных, реализующих многомерную модель, является Oracle Express Server [9, 24, 33].

Объектно-ориентированная модель данных. Объектно-ориентированная модель данных является расширением положений объектно-ориентированного программирования (в то время как реляционная модель возникла на основе теории множеств именно как модель данных). Группой управления Объектно-ориентированных БД разработан стандарт ODMG-93 (Object DataBase Management Group).

Структура объектно-ориентированной БД графически представима в виде дерева, узлами которого являются объекты. Видимая структура объекта определяется свойствами его класса. Класс включает в себя объекты, при этом структура и поведение объектов одного класса одинаковы. Каждый объект, а именно экземпляр класса считается потомком объекта, в котором он определен как свойство. Свойства объектов — либо стандартный тип, например string, либо конструируемый пользователем тип class. Поведение объектов задается с помощью методов. Метод — это некая операция, которую можно применить к объекту.

В качестве примера рассмотрим БД «Сотрудник» (рис. 3.6). Для каждого объекта определены свойства, типы данных и значения. В этой БД «Сотрудник» — родитель (предок) для «Аттестация» и «Повышение квалификации»; «Повышение квалификации» — родитель для «Обучающая организация».

Логическая структура объектно-ориентированной БД похожа на иерархическую, основное отличие — в методах манипулирования данными. Над БД можно производить такие действия, как логические операции, усиленные объектно-ориентированными методами инкапсуляции, наследования и полиморфизма.

Инкапсуляция ограничивает область видимости имени свойства пределами того объекта, в котором это свойство определено. Так, если в «Сотрудник» добавлено свойство «телефон», то это будет телефон сотрудника; свойство с таким же названием в «Обучающая организация» будет телефоном организации. Иными словами, смысл свойства будет определяться тем объектом, в который оно инкапсулировано.

Наследование, наоборот, распространяет область видимости свойства на всех потомков объекта. Так, всем объектам типа «Повышение квалификации», являющимся потомками объекта «Сотрудник», можно приписать свойства родителя (например, фамилия, имя, район проживания).

Достоинствами объектно-ориентированной модели по сравнению с реляционной является возможность отображения информации о сложных взаимосвязях объектов, отсутствие ограниченности в структурах хранения данных. В объектно-ориентированной БД могут храниться не только структура, но и поведенческие аспекты данных. С использованием объектно-ориентированного подхода можно создавать и БД с большими объемами семантической информации, такие как мультимедийные и специализированные для конкретных предметных областей (географические, проектные и др.).

Рис. 3.6. Объектно-ориентированная база данных «Сотрудник».

Полиформизм означает способность одного и того же программного кода работать с разнотипными данными. Иными словами, он означает допустимость в объектах разных типов иметь методы — процедуры и функции — с одинаковыми именами. Во время выполнения объектной программы одни и те же методы оперируют с разными объектами в зависимости от типа аргумента.

К недостаткам данного подхода можно отнести высокую понятийную сложность, неудобство обработки данных и низкую скорость выполнения запросов.

В 1990;е гг. были созданы прототипы действующих объектно-ориентированных БД: Poet (Poet Software), Jasmine (Computer Associates), Iris, Orion, Postgres [9, 33].