元数据驱动的数据中心字典管理元模型研究

袁 满,陈永芳

(东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318)

传统的数据管理平台只考虑到单一数据,忽略了数据之间的关系。只实现单一数据的维护,没有根据数据字典内部数据之间存在的关系制定维护原则,进而实现对多个有关系的数据进行统一维护;大多数平台忽略了对代码表的维护;现有的维护平台还比较倾向于手工操作,不太适合大批量数据的维护,维护效率低[1]。基于这些情况,笔者根据研究数据字典内部数据存在的关系制定了各种维护规则,构建了各种规则元模型,并且提出了基于企业元数据的用于存储和管理企业数据的元模型。

1 制定的维护原则

1.1 名称代码命名规则

针对企业中数据之间的名称和代码冲突问题,笔者制定了数据的命名原则:企业中不同数据字典的名称和代码不能相同;同一个数据字典所分的各个专业的名称和代码不能相同,而不同数据字典中的专业名称和代码可以相同;在同一个专业下存储的表的名称和代码不能相同,而在不同专业或者不同的字典下表的名称和代码可以相同;在同一个表中不允许数据的名称和代码相同,而在不同的表中数据的名称和代码可以相同。

1.2 基本信息维护原则

1)数据字典基本信息维护原则 当删除一个数据字典时,其内所包括的所有数据要一并删除;录入或修改字典基本信息时要遵循与其他字典名称代码不冲突原则。

2)专业基本信息维护原则 当删除数据字典中的一个专业时,其内所包含的所有数据要一并删除;录入或修改专业基本信息时也要遵循与其所在的字典内的其他专业的名称和代码不冲突原则。

3)表基本信息维护原则 当删除一个表时,其内所包含的所有数据也要一并删除,其他表中引用该表中数据做外键的,取消外键引用关系,外键若为随机码则删除外键,若为有实际意义的数据则不删除,但从该表中复制的其他表中的数据要删除;录入或修改表基本信息时遵循表所在的专业中名称代码不冲突原则,修改表的代码时,同时要修改引用该表中数据做外键的数据的外键引用表代码。

1.3 录入原则

利用平台将数据中心数据向数据库中录入时要遵循数据字典、专业、表、数据的基本信息依次录入;专业录入时要按父专业、子专业依次录入;表录入时按父表、子表依次录入;数据录入时主键、外键依次录入,即录入一个外键时,其对应的主键必须已在数据库中才能成功录入外键,否则不能录入。

2 平台设计

框架是任何软件系统不可缺少的组成部分,而且提供的基本功能也大体相同。根据数据库系统的体系框架,设计了数据字典管理与维护平台的体系结构框架,如图1所示。

1)数据层 平台所要管理和维护的相关数据字典的数据的集合。

2)元数据层 用于存放平台运行的相关数据,是对数据层的抽象的描述语言的集合,是整个平台框架实现的基础。元数据层包含数据字典的管理与维护元数据和存储元数据,其中管理与维护元数据包括用户的基本信息元数据和各种管理维护规则元数据;存储元数据包含各种主题元数据,有数据库、专业、表、数据等描述元数据。

3)业务逻辑层 平台应用的主体,用于接收用户输入,通过数据库访问接口与数据库进行连接,并对用户的访问请求进行处理等。

4)接口层 整个平台的用户接口部分,即为界面部分,是用户与平台间交互信息的窗口,主要功能是为操作人员提供操作界面,并指导他们使用界面对数据字典进行管理与维护操作。它并不拥有业务逻辑,或只拥有部分不涉及企业核心机密的应用逻辑。

图1 平台的体系结构框架

3 平台元模型的构建

元模型的构建通常以经典的四层元数据体系结构[2]为基础。笔者根据企业数据中心中的元数据,构建了用于统一管理和维护元数据的各种元模型,用PD图[3]表示如图2所示。

图2 平台元模型框架

图3 平台的主界面

1)存储元模型 主要包含数据字典、专业、表、数据的描述元数据,通过对该块元模型中的这些元数据的维护实现对具体数据字典、专业、表、数据的维护。

2)用户相关元模型 主要涉及到可以对平台进行操作的用户、用户所属的组织结构以及用户的角色和用户所能操作的视图的基本信息。通过这块元模型可以将操作者与平台的具体功能界面联系起来,也可以实现维护日志的记录。

3)规则元模型 该块元模型主要存储和管理制定的各种维护规则,这些规则包含名称、代码的命名规则、基本信息维护规则、数据维护规则。根据这些规则的元模型利用模型驱动技术[4]实现数据字典的维护和管理,并实现数据字典内部数据维护的一致性。

4 平台实现

根据元模型驱动理论,通过设计的元模型实现数据字典的管理和维护功能,开发出平台的操作界面。管理员可以通过界面上的按钮和菜单对数据字典中的数据进行管理与维护。图3所示为平台的主界面,界面左侧的树是通过提取数据库中的数据字典和专业的基本信息生成的,右侧的表中展示的是选中的专业所包含的表信息。主界面的主要作用就是展示管理的数据字典的基本信息,点击界面上的按钮或菜单实现数据字典的录入、删除、修改等操作。

5 结 语

该平台在 “大庆油田勘探开发研究院数据主库管理软件开发项目”中得到了很好的应用。勘探开发研究院的勘探开发数据字典和PCEDM数据字典整理完成后需要对他们进行管理和维护,以保证字典的规则有序的存储,合理的使用和扩展。通过项目的实例应用,说明该平台对数据字典的管理与维护的可操作性强,弥补了数据字典管理平台的空白,具有十分重要的应用价值。

[1]于宗民.从逻辑数据模型和数据字典着手实施元数据管理 [J].中国金融电脑,2008(3):77-81.

[2]徐秀华.基于元模型的用户界面建模系统的研究[D].大庆:大庆石油学院,2004.

[3]曾庆猛,王冬梅,姚子修,等.中石油A1系统PCEDM数据模型基本实体初步研究[J].勘探地球物理进展,2008,31(6):464-466.

[4]时贵英.基于元模型的软件框架技术研究[D].大庆:大庆石油学院,2006.