Формальное представление моделей прикладных предметных областей в понятиях унифицированной метамодели объектно-ориентированных приложений баз данных

Abstract

Представлено формальное описание объектных моделей в понятиях унифицированной метамодели объектно-ориентированных приложений баз данных, разрабатываемой автором и независящей от предметной области. Описанная метамодель реализована автором в собственной среде разработки SharpArchitect RAD Studio. В начале статьи подробно проанализированы имеющиеся работы сходной тематики. Анализ показал, что чаще всего авторы используют теорию множеств и исчисление предикатов для представления элементов объектно-ориентированных языков программирования и проектирования объектных моделей. Этот же подход использован в данной статье. В работе представлена метамодель, разработанная автором для проектирования и реализации объектно-ориентированных приложений баз данных. Уделено внимание иерархии выделенных классов, присутствующих в прикладных предметных областях. Также подробно описаны состав и структура классов, позволяющих представить как атомарные литеральные типы, так и классы атрибутов, значениями которых выступают экземпляры классов и коллекцию экземпляров. Уделено внимание реализации динамической составляющей с помощью описания методов (с поддержкой параметров) и событий классов. На основе представленной метамодели с применением теории множеств предложен формальный подход к описанию моделей прикладных предметных областей. Для анализа применимости предложенного подхода была разработана унифицированная модель тестирования инструментов разработки объектно-ориентированных приложений. Описаны критерии оптимальности этой модели, а также её реализация на языке C# с представлением всех ключевых классов, присутствующих в ней. Предложенный формальный подход был протестирован на описанной модели. Были описаны классы предметной области, атрибуты, ассоциации и образованные иерархии. Это позволило подтвердить корректность предложенного формального решения. В заключение статьи сделаны предположения о направлениях дальнейшего развития предложенного подхода. This article presents a formal description of object models in terms of a unified object-oriented metamodel for database applications, developed by the author and independent of the domain. Described metamodel is implemented by the author in own development environment which called SharpArchitect RAD Studio. In the beginning of the article the available works of similar subjects are thoroughly analyzed. Analysis have revealed that most authors use the set theory and predicate calculus for representation of the elements of object-oriented programming languages and design of object models. The same approach is used in this article. This article presents a metamodel, developed by the author for the design and implementation for object-oriented database applications. Attention is paid to the hierarchy of the classes presented in the application domains. Also the composition and structure of classes that allows to present both atomic literal types and classes of attributes which values are the instances of classes and collection of copies are described in detail. Attention is paid to the implementation of the dynamic component by description of methods (with support of the parameters) and present classes events. The formal approach to the description of the models for any application domains are proposed on the basis of the metamodel with using of set theory. The unified model of testing of objectoriented applications development tools was developed for the analysis of the applicability of the proposed approach. Optimality criteria of this model as well as its implementation in C# with the representation of all main classes presented in it are described. The proposed formal approach has been tested on the described model. Domain classes, attributes, associations and whole hierarchies have been described. It allowed to confirm the validity of the proposed formal solution. In conclusion the assumptions about the directions of further development of the proposed approach are made.