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试议字典一种基于参数字典动态数据库设计和管理策略

收藏本文 2023-12-24 点赞:27772 浏览:122736 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:某武器试验资源库系统中,针对拥有不同参数数据的武器型号入库问题,提出了一种基于参数字典的动态数据库设计方法。该方法通过参数结构表、参数字典表、数值数据表实现动态结构,较好地解决了J2EE平台下SSH2不能通过增加数据表的方式实现动态数据库的问题。在动态数据库的管理中,针对参数字典更新的“少次、大量”的原则,提出并实现了3种参数字典更新模式:参数字典模板导入模式、浏览器端直接输入模式、工作表导入模式。经系统验证,很好地满足了要求。
关键词:动态数据库;参数字典;J2EE;SSH2;动态结构
1004373X(2012)18002203
引言
某武器试验资源库系统,面向多种武器装备,支持数值、文本、图形、图像、视频、音频、模型组件和仿真工具等多种数据格式,是一个综合的试验信息管理系统。系统数据库包括音频库、图形图像库、模型和仿真工具库、文本库、以及数值数据库。因为数值数据是每次试验武器性能的总结以及武器改进的重要依据,所以存放数值数据的数值数据库是实验资源数据库的重中之重。对于音频库、图形图像库、模型和仿真工具库和文本库,因具有规划好的数据结构,可以根据需求设计固定的数据库及其表结构,这种数据库设计模式可确保良好的数据完整性与一致性,在同类型的数据库设计中已被广泛应用。但是不同武器型号的试验参数不可能完全相同,不能使用固定的几个字段来限定参数的数量和种类,所以固定的表结构不能满足要求,所以系统必须实现动态数据库。
按照系统的安全性指标、软件性能指标、适用性指标的要求,选择J2EE(Ja2Platform,EnterpriseEdition)作为开发平台。J2EE不但继承了B/S(Browser/Server)维护和升级方式简单,成本低,选择多等优点,还具有平台无关性、开放的标准以及优秀的企业级应用程序框架的优势。SSH2是J2EE平台主流轻量级设计框架[24],也是本系统所采用的开发框架。SSH2由Struts2,Spring和Hibernate组成,结构上分为3层,分别是表示层、业务逻辑层和持久层。Hibernate作为持久层框架,实现了ORM,把数据表映射成持久层对象的形式,简化了对数据库的操作,大大减少利用HibernateQL从数据库提取数据代码的编写量和复杂度。系统数据表由Hibernate映射成持久层对象,但数据表映射成对象类不是实时的,在系统的使用过程中增加的数据表不能映射成持久层对象。解决这个问题一般用2种方法:
(1)把动态数据结构持久化成XML格式文件的形式[5];
(2)用HashMap的键值映射关系来实现类似静态数据库的列属性映射关系[6]。第1种方法只是针对个例,应用不广,第2种方法的代码量大,而且对数据库访问效率有影响。本文提出了一种基于参数字典的动态数据库结构设计和管理方法。
1基于参数字典的动态数据库设计

1.1参数字典定义

一般的武器试验数据信息包含3个方面:参数结构、参数描述、数值数据。参数字典是相对于数据字典

源于:论文网站www.udooo.com

而定义的,是指在基于参数字典设计的数据库中,用户可以访问的参数元数据的目录,其内容包括参数的名称、单位、数据类型等各种参数描述。它与数据集合有映射关系,通过数据库设计,能查询参数字典下属全部数值数据的信息,也可以从数值数据记录逆向搜索所属参数的定义和描述。在某武器试验资源数据库中,每个武器型号也拥有它自己的参数字典,型号参数字典包含于参数字典。

1.2基于参数字典的动态数据库结构

DBMS只能创建静态结构的数据表,所以动态可变结构只能通过静态数据表的“动态化”来构造,即采用静态表结构表现动态表结构[711]。在这个前提下,提出了基于参数字典的动态数据库设计方法。数据库结构设计如图1所示。
图1动态数据库构造模型图在数值数据表的基础上新建了3类表:参数结构表、参数字典表,参数字典模板表。数值数据表记录数值数据;参数字典表记录所有参数描述,参数与数据存在一对多的对应关系,在需要参数信息时可以通过搜索参数字典表的方式查询数据的基本信息;参数字典模板表是参数字典表具有代表意义的参数子集,在特定情况下可以高效地更新参数字典;参数结构表存储参数的逻辑从属结构。从参数结构表提取结构信息,从参数索引表提取参数的基本信息,从数值数据表提取数值数据,这样就可以得到完整的实验数据。拥有特定的参数字典表存储所有参数,不存在特定的几个字段限定参数的问题,任意多种武器型号试验数据都可以入库。经系统验证,由此结构设计的动态数据库,完全可以满足数据库设计的3个基本范式,即:第一范式(无重复列)、第二范式(完全依赖主键)以及第三范式(不依赖其他非主属性)。
2动态数据库管理
动态数据库管理主要是对数值数据表对象的检索、删除、修改、添加。在本系统中检索体现为根据参数结构来分层检索;删除和修改是在检索基础上的数据操作;而添加数据之前必须保证数据库中拥有该型号的参数字典,否则就必须首先添加型号参数字典。在基于参数字典设计的数据库中,参数字典表是完成数据库动态化的最重要所在。在武器试验资源系统中,参数字典更新遵循“少次、大量”的原则,对应本文设计了3种参数字典更新模式:参数字典模板导入模式、浏览器端直接输入模式、工作表导入模式,如图2所示。
图2参数字典添加的3种模式参数字典模板导入模式是基于模板的添加参数字典的方法。当数据库中拥有型号参数字典模板,而且所要录入的型号参数字典与数据库已存模板相似度很大时,采用参数字典模板导入模式。进入系统后首先要搜索已存模板并选中相近模板,对现模板的武器分系统进行增加、删除、修改,然后进入目标武器分系统对武器分系统参数进行增加、删除、修改,最后把参数更新到参数字典表或参数字典模板表。
浏览器端直接输入模式是一种从无到有地构建型号参数字典的方法。当新增的型号参数字典记录比较少或所要录入的型号参数字典记录与数据库已存模板相似度比较小时,采用浏览器端直接输入模式。逐个录入参数形成武器分系统,不同的武器分系统形成型号参数字典,最后更新到参数字典表或参数字典模板表。
有时试验数据在获取时采用txt的存储格式,这种情况就可以首先手动把txt文件转成更为规范、更好读取的工作表格式,然后通过程序读取。这种情况就需要工作表导入模式,它是从工作表中导入型号参数字典的方法。录入前必须把数据对象转成工作表且需要设定导入参数集在工作表里的格式,如工作表首列为导入参数或首行为导入参数,然后以武器分系统为基本单位整体导入,最后更新到参数字典表或参数字典表。
在参数字典添加完成之后,设定好参数结构、参数描述,完成录入数值数据后,实验数据的添加结束。若型号参数字典存在,只需录入参数结构和参数描述即完成录入。
3某武器实验资源动态数据库构建实例
某武器试验资源的动态数据库设计中使用了4类表:型号参数字典表,记录每一个型号每一个参数的基本信息如:参数名、参数单位、所属武器分系统、数据密级;型号参数结构表,记录型号参数结构信息,此类表包含4个从上到下的表:型号表、阶段表、数据类型表以及武器编号表;型号参数字典模板表,记录某些典型型号参数字典;型号数值数据表,记录型号具体实验数值数据。
在录入型号数据时,它的3个方面:参数结构、数值数据、参数描述,需要分别对应录入到3类数据表中,即参数结构录入到型号参数结构的4类表;数值数据录入到型号数值数据表;参数描述录入到型号参数字典表。在型号的参数字典不存在时,首先把各个参数的参数描述录入到型号参数字典表。浏览器端导入模式和参数模板导入模式完成的最后结构如图3所示,选择保存到参数字典表或者参数字典模板表,工作表录入模式如图4所示,选择工作表后导入到参数字典表或参数字典模板表。

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