元數據驅動的數據中心字典管理元模型研究

袁 滿,陳永芳

(東北石油大學計算機與信息技術學院,黑龍江大慶163318)

傳統的數據管理平臺只考慮到單一數據,忽略了數據之間的關系。只實現單一數據的維護,沒有根據數據字典內部數據之間存在的關系制定維護原則,進而實現對多個有關系的數據進行統一維護;大多數平臺忽略了對代碼表的維護;現有的維護平臺還比較傾向于手工操作,不太適合大批量數據的維護,維護效率低[1]。基于這些情況,筆者根據研究數據字典內部數據存在的關系制定了各種維護規則,構建了各種規則元模型,并且提出了基于企業元數據的用于存儲和管理企業數據的元模型。

1 制定的維護原則

1.1 名稱代碼命名規則

針對企業中數據之間的名稱和代碼沖突問題,筆者制定了數據的命名原則:企業中不同數據字典的名稱和代碼不能相同;同一個數據字典所分的各個專業的名稱和代碼不能相同,而不同數據字典中的專業名稱和代碼可以相同;在同一個專業下存儲的表的名稱和代碼不能相同,而在不同專業或者不同的字典下表的名稱和代碼可以相同;在同一個表中不允許數據的名稱和代碼相同,而在不同的表中數據的名稱和代碼可以相同。

1.2 基本信息維護原則

1)數據字典基本信息維護原則 當刪除一個數據字典時,其內所包括的所有數據要一并刪除;錄入或修改字典基本信息時要遵循與其他字典名稱代碼不沖突原則。

2)專業基本信息維護原則 當刪除數據字典中的一個專業時,其內所包含的所有數據要一并刪除;錄入或修改專業基本信息時也要遵循與其所在的字典內的其他專業的名稱和代碼不沖突原則。

3)表基本信息維護原則 當刪除一個表時,其內所包含的所有數據也要一并刪除,其他表中引用該表中數據做外鍵的,取消外鍵引用關系,外鍵若為隨機碼則刪除外鍵,若為有實際意義的數據則不刪除,但從該表中復制的其他表中的數據要刪除;錄入或修改表基本信息時遵循表所在的專業中名稱代碼不沖突原則,修改表的代碼時,同時要修改引用該表中數據做外鍵的數據的外鍵引用表代碼。

1.3 錄入原則

利用平臺將數據中心數據向數據庫中錄入時要遵循數據字典、專業、表、數據的基本信息依次錄入;專業錄入時要按父專業、子專業依次錄入;表錄入時按父表、子表依次錄入;數據錄入時主鍵、外鍵依次錄入,即錄入一個外鍵時,其對應的主鍵必須已在數據庫中才能成功錄入外鍵,否則不能錄入。

2 平臺設計

框架是任何軟件系統不可缺少的組成部分,而且提供的基本功能也大體相同。根據數據庫系統的體系框架,設計了數據字典管理與維護平臺的體系結構框架,如圖1所示。

1)數據層 平臺所要管理和維護的相關數據字典的數據的集合。

2)元數據層 用于存放平臺運行的相關數據,是對數據層的抽象的描述語言的集合,是整個平臺框架實現的基礎。元數據層包含數據字典的管理與維護元數據和存儲元數據,其中管理與維護元數據包括用戶的基本信息元數據和各種管理維護規則元數據;存儲元數據包含各種主題元數據,有數據庫、專業、表、數據等描述元數據。

3)業務邏輯層 平臺應用的主體,用于接收用戶輸入,通過數據庫訪問接口與數據庫進行連接,并對用戶的訪問請求進行處理等。

4)接口層 整個平臺的用戶接口部分,即為界面部分,是用戶與平臺間交互信息的窗口,主要功能是為操作人員提供操作界面,并指導他們使用界面對數據字典進行管理與維護操作。它并不擁有業務邏輯,或只擁有部分不涉及企業核心機密的應用邏輯。

圖1 平臺的體系結構框架

3 平臺元模型的構建

元模型的構建通常以經典的四層元數據體系結構[2]為基礎。筆者根據企業數據中心中的元數據,構建了用于統一管理和維護元數據的各種元模型,用PD圖[3]表示如圖2所示。

圖2 平臺元模型框架

圖3 平臺的主界面

1)存儲元模型 主要包含數據字典、專業、表、數據的描述元數據,通過對該塊元模型中的這些元數據的維護實現對具體數據字典、專業、表、數據的維護。

2)用戶相關元模型 主要涉及到可以對平臺進行操作的用戶、用戶所屬的組織結構以及用戶的角色和用戶所能操作的視圖的基本信息。通過這塊元模型可以將操作者與平臺的具體功能界面聯系起來,也可以實現維護日志的記錄。

3)規則元模型 該塊元模型主要存儲和管理制定的各種維護規則,這些規則包含名稱、代碼的命名規則、基本信息維護規則、數據維護規則。根據這些規則的元模型利用模型驅動技術[4]實現數據字典的維護和管理,并實現數據字典內部數據維護的一致性。

4 平臺實現

根據元模型驅動理論,通過設計的元模型實現數據字典的管理和維護功能,開發出平臺的操作界面。管理員可以通過界面上的按鈕和菜單對數據字典中的數據進行管理與維護。圖3所示為平臺的主界面,界面左側的樹是通過提取數據庫中的數據字典和專業的基本信息生成的,右側的表中展示的是選中的專業所包含的表信息。主界面的主要作用就是展示管理的數據字典的基本信息,點擊界面上的按鈕或菜單實現數據字典的錄入、刪除、修改等操作。

5 結 語

該平臺在 “大慶油田勘探開發研究院數據主庫管理軟件開發項目”中得到了很好的應用。勘探開發研究院的勘探開發數據字典和PCEDM數據字典整理完成后需要對他們進行管理和維護,以保證字典的規則有序的存儲,合理的使用和擴展。通過項目的實例應用,說明該平臺對數據字典的管理與維護的可操作性強,彌補了數據字典管理平臺的空白,具有十分重要的應用價值。

[1]于宗民.從邏輯數據模型和數據字典著手實施元數據管理 [J].中國金融電腦,2008(3):77-81.

[2]徐秀華.基于元模型的用戶界面建模系統的研究[D].大慶:大慶石油學院,2004.

[3]曾慶猛,王冬梅,姚子修,等.中石油A1系統PCEDM數據模型基本實體初步研究[J].勘探地球物理進展,2008,31(6):464-466.

[4]時貴英.基于元模型的軟件框架技術研究[D].大慶:大慶石油學院,2006.