СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА МЕЖДУ БАЗАМИ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR INFORMATION EXCHANGE BETWEEN DATABASESS OF INFO SYSTEMS AND SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION

Предлагаемое изобретение относится к области технической кибернетики и может быть использовано в информационных (автоматизированных, информационно-аналитических, поддержки принятия решений) системах (ИС) для организации информационного обмена между базами данных (БД).
Известен способ, принципы которого могут быть использованы при организации обмена данными [1], при котором элементы системы представляют многопараметрическими многоуровневыми иерархически упорядоченными и объединенными в сетевой граф структурами и формируют сведения о непосредственной и через атрибуты (параметры) взаимосвязи элементов системы описанием связей, представленных простыми и содержательными связями с описанием содержательного характера каждой.
Недостатком этого способа является то, что система ориентирована только на информационные объекты с заранее определенной структурой и невозможна организация системы БД с произвольным набором данных с заранее неизвестной структурой в отдельно взятой БД, что не позволяет организовать в этих условиях обмен данными между различными БД.
Извстны способы генерации уникальных ключей (УК) во взаимодействующих БД, изложенные в [2]. Наиболее перспективным считается способ генерации новых УК для записей, загружаемых в БД из БД источников. Новый УК генерируется с помощью специального алгоритма (чаще всего используют генерацию возрастающей последовательности целых чисел). При этом используется специальная структура метаданных (таблица или несколько таблиц) для хранения соответствий между УК БД источников и УК сгенерированными в БД приемнике, а также процедуры для управления данной структурой.
Недостатком известного способа является то, что обеспечивается только уникальность записей данных в БД приемнике, когда данные получают от нескольких БД источников. В известном способе не обеспечивается исключение многократного хранения одних и тех же по содержанию данных, по тем или иным причинам повторенных при передаче от нескольких БД источников.
Известен способ [3], принимаемый за прототип, в котором исключаются повторные записи данных, которые уже занесены в БД приемник и которые вновь поступают в составе данных от новой БД источника, а также корректно совмещаются данные от нескольких БД источников в единый логически связанный информационный массив, что существенно повышает функциональные возможности ИС. В этом способе генерируют новые УК для записей, загружаемых в БД приемник из БД источников, чем обеспечивается уникальность записей в БД. Дополнительно централизованно (в рамках ИС) генерируют УК для типов записей и для отдельных экземпляров записей и в специальной структуре метаданных (несколько таблиц) хранят в БД соответствие между централизованно сгенерированными УК для типов записей и для отдельных экземпляров записей и УК сгенерированными в БД при занесении и приеме записей. Централизованная генерация УК для типов записей и для отдельных экземпляров записей обеспечивает возможность при приеме записей в любую БД ИС (приемник) от любой другой БД ИС (источник):
- формировать централизованные УК для типов записей данных (ИТО - "идентификаторы типов объектов") и указывать отдельные типы, для которых необходима централизованная идентификация экземпляров объектов;
- формировать централизованные УК для отдельных экземпляров записей данных (ЦИДЭ - "централизованные идентификаторы экземпляров");
- хранить в БД таблицы соответствия ЦИДЭ и УК данной БД (ТНЭ - "таблицы наличия экземпляров");
- хранить в БД таблицы признаков необходимости сопровождения информационных объектов ЦИДЭ (ТПС - "таблицы признаков сопровождения") с привязкой этих признаков к УК типов записей - ИТО;
- при занесении в БД записей по новым экземплярам информационных объектов выполнять с помощью таблицы ТПС проверку на необходимость формирования ЦИДЭ и при выявлении такой необходимости формировать в централизованную службу идентификации данных (СИД - "служба идентификации данных") ИС запрос на получение ЦИДЭ; в составе запроса на получение ЦИДЭ указывать ИТО вновь образованного в БД экземпляра объекта и значения свойств (атрибутов) данного экземпляра; заносить в ТНЭ (в таблицу) УК новых экземпляров и, при получении результатов запроса, полученные ЦИДЭ;
- при получении запроса на формирование ЦИДЭ в службе СИД выполнять проверку наличия в СИД экземпляра объекта такого типа (с совпадающим ИТО и совпадающими значениями свойств) и при наличии в СИД выдавать по запросу имеющийся ЦИДЭ, а при отсутствии - формировать новую запись в СИД, образовывать новое уникальное значение ЦИДЭ и выдавать его по запросу;
- при формировании массива записей БД для обмена с помощью таблицы ТНЭ выявлять наличие ЦИДЭ и сопровождать передаваемый при информационном обмене массив записей данных УК записей данной БД, а также соответствующими ИТО и ЦИДЭ; отношения между экземплярами представлять ссылками на УК записей данной БД или парами ссылок;
- выполнять в БД при приеме информационных обменов проверку наличия в данной БД таких же информационных объектов, что и в принимаемом массиве, путем сравнения ЦИДЭ сопровождающих передаваемые записи данных и ЦИДЭ из таблицы ТНЭ данной БД; выявлять из таблицы ТНЭ собственные (для принимающей базы данных) УК таких объектов (выявлять ключи "собственных экземпляров");
- по результатам проверки не заносить в БД записи принимаемого массива, соответствующие информационным объектам "повторяющим собственные экземпляры", а переадресовывать в принимаемом массиве ссылки (отношения) на информационные объекты уже имеющиеся в БД ("переадресовывать на собственный экземпляр"), путем замены УК записей из принимаемого массива на УК "собственных экземпляров";
- заносить в БД информационные объекты из принимаемого массива, которые отсутствуют в БД, и запоминать полученные при записи УК принимающей БД ("собственные УК"); в случае, когда такие объекты сопровождаются ЦИДЭ, одновременно заносить в таблицу ТНЭ соответствующие сформированные "собственные УК" и ЦИДЭ из принимаемого массива;
- переадресовывать в принимаемом массиве ссылки (в отношениях и свойствах) на информационные объекты, отсутствовавшие в БД, путем замены УК записей из принимаемого массива на "собственные УК";
- заносить в БД оставшиеся записи в принимаемом массиве, переадресованные на "собственные экземпляры" и на образованные "собственные УК" - отношения, представленные парами ссылок и свойства (атрибуты) информационных объектов и их значения, в том числе атрибуты-ссылки (отношения, представленные атрибутом-ссылкой).
Однако и данный способ имеет недостатки.
Во-первых, в технологии обработки данных с помощью реляционных БД на протяжении нескольких последних десятилетий широко используются классификаторы и системы кодирования данных. Классификаторы и системы кодирования данных заранее подготавливаются и используются во взаимодействующих БД систем. Например, во всех взаимодействующих БД какой-либо системы принято представлять вид документа кодом (1 - исходящее письмо; 2 - входящее письмо, 3 - приказ и т.д.). Подобные классификаторы и системы кодирования подпадают под введенное в известном способе понятие «информационных объектов, которые могут дублироваться при передачах в БД приемники от нескольких БД источников» (можно использовать в данном случае понятие «интегрируемый информационный ресурс»). Однако в известном способе не предусмотрено заблаговременное формирование ЦИДЭ для классификаторов и систем кодирования, что приводит к излишним процедурам при обменах между БД.
Во-вторых, реализуемые известным способом процедуры формирования ЦИДЭ не предусматривают заблаговременной рассылки из СИД, существенно измененных в какой-либо момент времени массивов ЦИДЭ. Любая БД системы получает ЦИДЭ только по собственным запросам (когда в этой БД будет вводиться по собственной инициативе новая запись в «интегрируемый информационный ресурс»). Это может приводить к излишним двусторонним обменам от БД к СИД и обратно. Вероятность большой интенсивности таких запросов от БД к СИД достаточно велика в ИС, в которых по организационным аспектам (по необходимости вытекающей из особенностей предметной области) в какой-либо промежуток времени существенно расширяются «интегрируемые информационные ресурсы».
В-третьих, отсутствие в известном способе «упреждающей» рассылки из СИД измененных массивов ЦИДЭ может приводить к задержкам готовности БД к выдаче обменных данных (из-за необходимости получить ЦИДЭ из СИД; особенно в тех случаях, когда запрашиваемые ЦИДЭ были уже сформированы в СИД и задолго до сформирования запроса от конкретной БД). Такие задержки могут быть неприемлемы в ИС работающих, например, в реальном времени.
В-четвертых, в известном способе не предусматривается заблаговременная централизованная подготовка новых массивов ЦИДЭ (сопровождаемая и «упреждающей» рассылкой новых массивов ЦИДЭ по БД системы). Преимущества такой возможности, в случаях, когда такие массивы «могут быть заранее подготовлены и разосланы», заключается в повышении оперативности предстоящих обменов между БД системы.
Целью предлагаемого способа является расширение функциональных возможностей ИС за счет:
- исключения излишних двухсторонних обменов между БД и СИД системы при организации обменов данными в части информационных объектов, содержащих классификаторы и системы кодирования данных;
- исключения времени на двухсторонние обмены между БД и СИД при непосредственном выполнении ИС целевых задач.
Цель достигается реализацией заявляемых способа информационного обмена между базами данных информационной системы и системы для его осуществления. Заявляемый способ обеспечивает (как и известный способ):
- генерацию новых УК для записей, загружаемых в БД из БД источников, чем обеспечивается уникальность записей в БД;
- централизованную (в рамках ИС) генерацию УК для типов записей (ИТО) и для отдельных экземпляров записей (ЦИДЭ), хранение в специальной структуре метаданных (несколько таблиц) в БД соответствий между централизованно сгенерированными УК для типов записей (ИТО) и для отдельных экземпляров записей (ЦИДЭ) и УК сгенерированными в БД при занесении и приеме записей («собственные УК»), чем обеспечивается выявления в принимаемых записях информационных объектов уже имеющихся в БД приемнике и предотвращения повторной записи таких объектов и совмещение данных от нескольких БД источников в БД приемнике в единый логически связанный информационный массив.
В отличие от известного способа предлагаемый способ в дополнение к изложенному выше обеспечивает:
- централизованную «заблаговременную» генерацию массивов ЦИДЭ и их рассылку по БД в части классификаторов и систем кодирования данных;
- централизованную «заблаговременную» рассылку массивов ЦИДЭ в случаях их изменений;
- централизованную «заблаговременную» генерацию дополнительных массивов ЦИДЭ и их рассылку по БД при плановых расширениях «интегрируемых информационных ресурсов» ИС.
Данный подход позволяет повысить функциональные возможности ИС за счет:
- исключения двухсторонних обменов между БД и СИД в части обеспечения передач данных, связанных с классификаторами и системой кодирования данных;
- исключения или уменьшения объема двухсторонних обменов между БД и СИД во время решения целевых задач ИС в части обеспечения передач данных «интегрируемых информационных ресурсов», изменения которых осуществлены до начала решения целевых задач ИС;
- исключения объема двухсторонних обменов между БД и СИД во время решения целевых задач ИС в части обеспечения передач данных «интегрируемых информационных ресурсов», изменения которых стали известны и осуществлены в период плановой подготовки к решению целевых задач ИС.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем.
Как и в известном способе создаются концептуальные схемы, представляющие собой информационные модели, описывающие типы информационных объектов (сущностей) с наборами их свойств (атрибутов) и отношений между ними, которые используются при информационных обменах между БД. При анализе таких схем выявляются информационные объекты, которые могут дублироваться при передачах в БД приемники от нескольких БД источников. Такие объекты выделяются метками, которые будут определять в дальнейшем "признаки сопровождения". Типам информационных объектов (сущностям), типам атрибутов, типам отношений (которые могут быть представлены и атрибутом - ссылкой на уникальный ключ) присваиваются уникальные (например, генерацией возрастающей последовательности целых чисел или использованием уникальных имен сущностей, атрибутов, отношений) ключи - ИТО.
Электронные аналоги "прикладных схем обменов", обеспечивающие идентификацию типов информационных объектов с метками необходимости сопровождения ЦИДЭ, формируют в централизованной службе СИД и рассылают по БД для хранения в таблицах ТПС этих БД.
В отличие от известного способа, в централизованной службе СИД готовятся (и рассылаются по БД системы, так же как и ИТО) массивы записей ЦИДЭ для части «интегрируемых информационных ресурсов», касающихся классификаторов и систем кодирования данных.
Как и в известном способе, в процессе работы ИС первичное внесение в любую БД новых записей (экземпляров) по объектам (сущностям), помеченным в прикладных схемах обменов метками (с помощью таблиц ТПС), сопровождается инициацией процедуры запроса централизованного для ИС уникального ключа ЦИДЭ (формируемого, например, генерацией возрастающей последовательности целых чисел). Сгенерированный ключ ЦИДЭ и экземпляр объекта с полным набором его атрибутов или частичным (обеспечивающим уникальность совокупности значений такого набора) заносят в централизованной службе СИД, а ЦИДЭ возвращают в БД, запросившей ЦИДЭ. В БД в таблице ТНЭ заносится ЦИДЭ и собственный УК экземпляра объекта.
В отличие от известного способа, в процессе работы ИС, при изменениях в массивах ЦИДЭ (или, как вариант, при накоплении определенного объема таких изменений) служба СИД инициирует рассылку по всем БД системы дополнительных массивов ЦИДЭ (с данными атрибутов соответствующего информационного объекта). В БД системы, получивших новый массив ЦИДЭ, при необходимости также вводится дополнительная процедура внесения (в данном случае заблаговременного) соответствующего информационного объекта «интегрируемого информационного ресурса». Этим снижается вероятность внесения нового для БД информационного объекта в «интегрируемый информационный ресурс» (он заблаговременно внесен по инициативе СИД).
Кроме того, дополнительные массивы ЦИДЭ в СИД могут заблаговременно формироваться и рассылаться по БД при плановых расширениях «интегрируемых информационных ресурсов».
Как и в известном способе, во время информационных обменов в БД источнике при формировании массива записей обмена по уникальным собственным ключам записей и, при необходимости, по типам записей (в случае, если уникальность ключей обеспечивается только в пределах экземпляров объектов одного типа) из таблицы ТНЭ выбираются соответствующие отдельным записям ЦИДЭ, которыми дополняется массив записей обмена. В БД приемнике проводится анализ массива записей обмена с выявлением передаваемых объектов сопровождаемых ЦИДЭ и проверка наличия (по таблице ТНЭ) в БД таких же объектов ("собственных экземпляров"). Далее проводят первые, необходимые для занесения в БД, изменения массива записей обмена - переадресация ссылок на "собственные экземпляры". Первыми заносятся в БД объекты из обменного массива, не имеющиеся в БД. Полученные "собственные ключи" запоминаются в связке с ключами из обменного массива ("собственные ключи" подготовлены для замены ими ключей из обменного массива). При этом, если объекты имели ЦИДЭ (но отсутствовали в БД), то одновременно с занесением объектов в БД ЦИДЭ из обменного массива заносятся в связке с полученным "собственным ключом" в таблицу ТНЭ. Затем проводят вторые изменения массива записей обмена - переадресация ссылок на "собственные ключи". Последними заносятся в БД отношения и свойства объектов, переадресованные на "собственные экземпляры" и "собственные ключи".
Это позволяет осуществить, как и в известном способе, при занесении данных из обменного массива записей корректное сжатие информации (не заносятся уже имеющиеся в БД объекты и их свойства) и совмещение данных от нескольких БД источников в единый логически связанный информационный массив, что обеспечивает расширение функциональных возможностей информационной системы и сокращает затраты на эксплуатацию ИС за счет исключения необходимости систематического решения вопросов, связанных с некорректным размножением в БД приемниках одних и тех же информационных объектов, поступающих от нескольких БД приемников.
В отличие же от известного способа, в предлагаемом способе существенно снижается время на обеспечение готовности БД к передаче обменных данных.
Предложенный способ информационного обмена между базами данных информационных систем и система для его осуществления поясняется фиг.1-5. Отличия от прототипа (новые компоненты структуры системы и новые связи) выделены линиями большей толщины.
Структура информационной системы и системы для осуществления предлагаемого способа обмена приведена на фиг.1, где:
1 - базы данных информационной системы;
2 - канал обмена (взаимодействия) между базами данных (например, обменные файлы, передаваемые, в частности, по телекоммуникациям информационной системы - 3);
4 - устройство службы централизованной идентификации данных информационной системы (СИД);
5 - реляционные базы данных (БД системы);
6 - устройство метаданных (в составе баз данных системы);
7 - устройство формирования массива записей для обмена (в составе баз данных системы);
8 - устройство приема записей при обмене (в составе баз данных системы);
9 - первый канал взаимодействия СИД с устройством метаданных баз данных системы (например, обменные файлы, передаваемые по телекоммуникациям информационной системы);
10 - второй канал взаимодействия реляционной базы данных с устройством приема записей при обмене;
11 - третий канал взаимодействия реляционной базы данных с устройством формирования массива записей для обмена;
12 - четвертый канал взаимодействия устройства метаданных с устройством формирования массива записей для обмена;
13 - пятый канал взаимодействия устройства метаданных с устройством приема записей при обмене;
14 - шестой канал взаимодействия реляционной базы данных с устройством метаданных;
15 - блок приема массива ЦИДЭ и атрибутов соответствующих информационных объектов (передаваемых от СИД и предназначенных для упреждающего пополнения интегрируемых информационных ресурсов);
16 - седьмой канал взаимодействия реляционной базы данных с устройством метаданных (для передачи атрибутов информационных объектов интегрируемых информационных ресурсов);
17 - восьмой канал взаимодействия блока приема массива ЦИДЭ и атрибутов соответствующих информационных объектов с устройством метаданных.
Структура устройства службы централизованной идентификации данных информационной системы приведена на фиг.2, где:
18 - блок формирования и хранения уникальных ключей для типов записей данных и признаков необходимости сопровождения;
19 - блок формирования и хранения уникальных ключей для экземпляров записей данных;
20 - блок ввода данных;
21 - блок обслуживания запросов баз данных и обмена;
22 - блок анализа изменений массива ЦИДЭ и формирования массива ЦИДЭ для отправки в БД системы.
Первые входы блока формирования и хранения уникальных ключей для типов записей данных и признаков необходимости сопровождения соединены с первыми выходами блока ввода данных, вторые входы и выходы - соответственно с первыми выходами и с первыми входами блока обслуживания запросов баз данных. Первые входы и первые выходы блока формирования и хранения уникальных ключей для экземпляров записей данных соединены соответственно со вторыми выходами и вторыми входами блока обслуживания запросов баз данных. Кроме того, канальные входы и канальные выходы блока обслуживания запросов баз данных соединены с первым каналом 9 взаимодействия СИД с устройством метаданных баз данных системы.
Первый канал взаимодействия 9 соединен также с выходами блок анализа изменений массива ЦИДЭ и формирования массива ЦИДЭ для отправки в БД системы, информационные входы которого соединены со вторыми выходами блока формирования и хранения уникальных ключей для экземпляров записей данных, а управляющие входы с управляющими выходами блока обслуживания запросов баз данных.
Вторые выходы блока ввода данных соединены со вторыми входами блока формирования и хранения уникальных ключей для экземпляров записей данных.
Структура устройства метаданных баз данных информационной системы приведена на фиг.3, где:
23 - блок хранения уникальных ключей для типов записей данных и признаков необходимости сопровождения;
24 - блок хранения соответствия уникальных ключей записей базы данных и ключей экземпляров (ЦИДЭ);
25 - блок обслуживания запросов к устройству метаданных;
26 - блок управления обработкой входного массива ЦИДЭ.
Входы и выходы блока хранения уникальных ключей для типов записей данных и признаков необходимости сопровождения соединены соответственно с первыми выходами и первыми входами блока обслуживания запросов к устройству метаданных, первые входы и выходы блока хранения соответствия уникальных ключей записей базы данных и ЦИДЭ соединены соответственно со вторыми выходами и вторыми входами блока обслуживания запросов к устройству метаданных. Первые, вторые и третьи канальные входы и канальные выходы блока обслуживания запросов к устройству метаданных соединены соответственно с первым каналом 9 взаимодействия СИД с устройством метаданных баз данных системы, четвертым каналом 12 взаимодействия устройства метаданных с устройством формирования массива записей для обмена и пятым каналом 13 взаимодействия устройства метаданных с устройством приема записей при обмене. Четвертые канальные входы соединены с шестым каналом 14 взаимодействия реляционной базы данных с устройством метаданных.
С шестым каналом 14 взаимодействия реляционной базы данных с устройством метаданных соединены также первые входы блока управления обработкой входного массива ЦИДЭ, вторые входы которого соединены с восьмым каналом 17 взаимодействия блока приема массива ЦИДЭ 15 с устройством метаданных, первые выходы соединены с седьмым каналом 16 взаимодействия реляционной базы данных с устройством метаданных, а вторые выходы соединены со вторыми входами блока хранения соответствия уникальных ключей записей базы данных и ЦИДЭ.
Структура устройства формирования массива записей для обмена приведена на фиг.4, где:
27 - блок хранения массива записей для обмена из реляционной базы данных;
28 - блок управления формированием массива записей для обмена.
Входы и выходы блока хранения массива записей для обмена из реляционной базы данных соединены соответственно с выходами и входами блока управления формированием массива записей для обмена. Первые канальные входы и первые канальные выходы блока управления формированием массива записей для обмена соединены соответственно с третьим каналом 11 взаимодействия реляционной базы данных с устройством формирования массива записей для обмена и каналом обмена 2 между базами данных. Вторые канальные входы и вторые канальные выходы блока управления 28 соединены с четвертым каналом 12 взаимодействия устройства метаданных с устройством формирования массива записей для обмена.
Структура устройства приема записей при обмене приведена на фиг.5, где:
29 - блок хранения результатов анализа и преобразования массива записей;
30 - блок хранения массива записей, принятого при обмене;
31 - блок управления преобразованием массива и занесением записей в базу данных.
Входы и выходы блока хранения результатов анализа и преобразования массива записей соединены соответственно с первыми выходами и первыми входами блока управления преобразованием массива и занесением записей в базу данных, входы и выходы блока хранения массива записей, принятого при обмене, соединены соответственно со вторыми выходами и вторыми входами блока управления преобразованием массива и занесением записей в базу данных. Первые канальные входы и первые канальные выходы блока управления преобразованием массива и занесением записей в базу данных соединены со вторым каналом 10 взаимодействия реляционной базы данных с устройством приема записей при обмене, вторые канальные входы и вторые канальные выходы соединены с пятым каналом 13 взаимодействия устройства метаданных с устройством приема записей при обмене, третьи канальные входы соединены с каналом обмена 2 между базами данных.
Блоки 18, 19, 23 и 24 могут быть выполнены в виде реляционных баз данных.
Блоки 27 устройства 7 и 29, 30 устройства 8 предназначены для временного хранения данных и могут быть выполнены в виде запоминающих устройств.
Реализация предлагаемого способа информационного обмена между БД информационных систем возможна в предлагаемой системе для его осуществления. Для осуществления возможности централизованной генерации ЦИДЭ в предлагаемую систему включено устройство 4 службы централизованной идентификации данных информационной системы (фиг.1). С помощью блока ввода данных 20 в блоке формирования и хранения уникальных ключей для типов записей данных и признаков необходимости сопровождения 18 формируются электронные аналоги прикладных схем обменов между БД информационной системы с указанием признаков необходимости сопровождения и с классификатором. Первая таблица для обеспечения предлагаемого способа обмена в электронном аналоге имеет три колонки. В ней должны быть отмечены те информационные объекты, которые в процессе обменов могут дублироваться при передачах от различных БД источников. Такие отметки вводятся в третью колонку таблицы (логическая отметка "Да" - если возможны дублирующие передачи). При внесении новых записей в блок 18 генерируется уникальный код (первая колонка таблицы). Этот код и является централизованным ключом для идентификации типов объектов - ИТО. Содержимое блока 18 с помощью блока обслуживания запросов баз данных и обмена 21, канала взаимодействия 9 СИД с устройством метаданных баз данных системы и блока обслуживания запросов к устройству метаданных 25 повторяется в блоках хранения уникальных ключей для типов записей данных и признаков необходимости сопровождения 23 всех БД информационной системы. Блоки 23 имеют такую же структуру таблиц хранения, что и блок 18, но ключи ИТО в этих блоках только повторяют ключи из блока 18 и самостоятельно не формируются. Таблицы хранения блоков 23 реализуют необходимые для предлагаемого способа обмена таблицы признаков сопровождения (ТПС).
По первому аспекту отличия от известного способа с помощью блока ввода данных 20 в блоке 19 формирования и хранения уникальных ключей для экземпляров записей данных формируются также записи для классификаторов и систем кодирования данных. Блок 19 формирует уникальный ключ для каждой записи (ЦИДЭ), заносится ИТО (для идентификации типа записи). Сформированные массивы классификаторов и систем кодирования данных блоком 22 анализа изменений массива ЦИДЭ и формирования массива ЦИДЭ для отправки в БД системы передаются по каналу взаимодействия 9 СИД с устройством метаданных баз данных системы в БД системы. Блок 15 приема массива ЦИДЭ и атрибутов соответствующих информационных объектов принимает из канала 9 массив. По восьмому каналу 17 массив передается в устройство 6 метаданных БД системы. Блок 26 управления обработкой входного массива ЦИДЭ по седьмому каналу 16 заносит записи классификаторов и системы кодирования (с содержательными атрибутами) в БД 5. Полученные в БД 5 «собственные» ключи по шестому каналу 14 возвращаются в блок 26. Группы ЦИДЭ-«собственный» ключ-ИТО записываются в таблицы ТНЭ блока 24.
В процессе работы информационной системы, как и в известном способе, при внесении каких-либо новых записей в реляционные базы данных 5 по каналу 14 в устройство метаданных 6 поступают ИТО вновь образуемого объекта, ключ, образованный для этого объекта, а также ИТО и значения свойств (атрибутов) объекта. В соответствии с ИТО блок обслуживания запросов 25 выбирает из блока 23 признак необходимости сопровождения. Если этот признак имеет значение "Да", блок обслуживания запросов 25 вносит новую запись в таблицу хранения блока 24. Таблица хранения блока 24 реализует необходимую для способа обмена таблицу наличия экземпляров (ТНЭ). До получения ответа по запросу из СИД в такую запись вносится только уникальный ключ экземпляра объекта, сформированный реляционной базой данных 5 и ИТО объекта (В первую колонку этой записи записывается ключ базы данных, во вторую - ИТО объекта.). Блок 25 также формирует и отправляет в СИД 4 запрос на получение ЦИДЭ. В такой запрос включается ИТО объектов, ИТО свойств и значения свойств объекта.
При получении запроса на получение ЦИДЭ по каналу 9 блок обслуживания запросов баз данных 21 в соответствии с поступившим ключом, ИТО объекта и ИТО свойств выбирает необходимые записи из таблицы хранения блока 19. Далее проводится сравнение с соответствующими значениями свойств. При совпадении ИТО объекта, ИТО свойств и значений свойств выбранный ЦИДЭ (первая колонка таблицы) выдается как результат запроса базы данных. При отсутствии совпадения выводится сообщение администратору СИД и после исключения возможных несогласованных действий пользователей информационной системы при наборе значений свойств (например, при совпадении семантического содержания значений свойств) в интерактивном режиме принимается решение об образовании нового ЦИДЭ и формируется новая запись в таблицу хранения блока 19 с образованием уникального ключа ЦИДЭ, который также выдается как результат запроса базы данных.
При получении результата запроса блок 25 дополняет полученным значением ЦИДЭ образованную при формировании запроса запись в таблице хранения блока 24 (ТНЭ). ЦИДЭ заносится в третью колонку ТНЭ.
При формировании массивов записей для обмена между базами данных массив записей, сформированный реляционной базой данных 5, по каналу 11 блоком управления 28 заносится в блок 27. Блок управления 28 по уникальным ключам и ИТО записей выбирает по каналу 12 из устройства метаданных 6 имеющиеся (в таблице ТНЭ) ЦИДЭ и дополняет ими массив записей для обмена (четвертая колонка таблиц).
Массив обмена передается по каналу 2 от БД источника в БД приемник.
Перед поступлением данных из какой-либо БД источника в БД приемник возможно была передача из другой БД источника.
При приеме массива записей обмена блок управления 31 БД приемника заносит массив записей в блок хранения массива 30. Блок управления 31 на первом этапе анализа, преобразования и занесения массива записей обмена по ЦИДЭ массива обмена выявляет с помощью запросов в устройство метаданных 6 своей базы данных (таблица ТНЭ) соответствующие ключи "собственных экземпляров" и вносит уникальные ключи ("собственных экземпляров") и отметки в таблицу хранения блока 29 (первая и третья колонка таблицы). При отсутствии объекта с ЦИДЭ в собственной БД или, если объект не должен иметь ЦИДЭ, блок 31 по каналу 10 заносит аналогичные объекты в реляционную базу данных 5, получает "собственные ключи" и также заносит уникальные ключи ("собственные ключи") и отметки в таблицу хранения блока 29 (первая и третья колонка). На втором этапе преобразования массива обмена блок 31 для каждого объекта проводит цикл просмотра записей массива обмена и переадресации ссылок свойств (на принадлежность свойства объекту) и ссылок, реализующих отношения на новые ключи (ключи "собственных экземпляров" и вновь образованные "собственные ключи"). Данные переадресации (новые ключи записей и соответствующие отметки) заносятся в первую (ключи принадлежности свойств объектам), вторую (ключи ссылки отношений) и третью (отметки) колонку таблицы хранения блока 29. При этом свойства, принадлежащие объектам, соответствующим "собственным экземплярам", помечаются отметкой "не вносить". На последнем этапе преобразованные записи свойств и отношений заносятся в базу данных 5. Такими процедурами новый массив данных "склеен" с имеющимся в базе данных и представляет корректный массив. Распознавание классов записей (сущность, атрибут или атрибут-ссылка) осуществляется в соответствии с данными второй таблицы блока 23.
По второму аспекту отличия от известного способа блок 22 в автоматическом режиме во взаимодействии с блоком 21 (от которого передаются признаки изменений, вносимых в таблицы ЦИДЭ блока 19 формирования и хранения уникальных ключей для экземпляров записей данных) при появлении новых записей ЦИДЭ (в варианте - при «накоплении» некоторого объема изменений, еще в одном варианте - в паузах, когда ИС свободна от выполнения целевых задач) инициирует упреждающую рассылку по БД системы накопившегося массива «новых» ЦИДЭ (с ИТО и содержательными атрибутами соответствующих им информационных объектов).
По третьему аспекту отличия от известного способа в процессе функционирования ИС в соответствии с планами расширения интегрируемых информационных ресурсов с помощью блока 20 могут дополнительно вноситься новые массивы данных в блок 19. При внесении в блок 19 формируются новые массивы ЦИДЭ, атрибуты информационных объектов. С помощью блока 22 пополнение интегрируемых информационных ресурсов передается в БД 1 системы (канал 9; блоки 15 в БД 1; реляционные БД 5; «собственные» ключи, ИТО, ЦИДЭ в таблицах блоков 24).
В результате применения предлагаемого изобретения, по сравнению с известным способом, достигается первичный эффект, заключающийся в повышении функциональных возможностей ИС за счет:
- исключения «постепенности» идентификации в БД системы объектов классификаторов и системе кодирования централизованными идентификаторами (ЦИДЭ), что обеспечивает ускорение обменов данными между БД;
- уменьшения интенсивности обменов между службой СИД и БД системы «упреждающей» рассылкой службой СИД накапливаемых изменений (пополнений) таблиц ЦИДЭ, что обеспечивает ускорение обменов данными между БД при выполнении информационной системой целевых задач;
- уменьшение интенсивности обменов между службой СИД и БД системы «упреждающей» рассылкой службой СИД плановых добавлений данных в интегрируемые информационные ресурсы, что обеспечивает ускорение обменов данными между БД при выполнении информационной системой новых целевых задач.
Вышепредставленный подход позволит получить значительный экономический эффект за счет:
- уменьшения затрат на эксплуатацию ИС из-за исключения необходимости систематического решения вопросов, связанных с некорректным размещением в базах данных системы классификаторов и систем кодирования;
- уменьшения затраты на эксплуатацию ИС за счет автоматизации процессов формирования логически связанных информационных массивов по данным от нескольких баз данных источников при расширении интегрируемых информационных ресурсов;
- уменьшения затраты на эксплуатацию ИС за счет автоматизации и корректности переноса пополнения интегрируемых информационных ресурсов в базах данных ИС по любой, в том числе сетевой и двусторонней, топологии обменов.
От использования предлагаемого изобретения следует ожидать и вторичный эффект, заключающийся в уменьшении затрат на создание ИС за счет повышения уровня унификации программных средств, обеспечивающих прием в базы данных записей данных при информационных обменах, так как предлагаемый способ обмена универсален для различных информационных обменов между базами данных информационной системы
Особенно актуально использование предложения в информационных системах поддержки принятия решений и информационно-аналитических системах для организации хранилищ и витрин данных. Возможно использование предложения в системах, имеющих взаимодействующие операционные базы данных, предназначенные для автоматизации функций персонала системы.
Литература
1. RU, заявка 2000112330, кл. G06N 1/00, 2002.
2. К.Лисянский, Архитектурные решения и моделирование хранилищ и витрин данных, Директор ИС, №3, 2002 г., издательство "Открытые Системы".
3. RU, патент №2351010, 2007.