Математическая модель структуры базы данных и ее роль в автоматизации формирования SQL-запросов

С.В. Бушуев

(Россия, Москва, Информационно-вычислительный центр
ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический университет)»)

Одной из проблем многих информационных систем является ограниченность набора реализованных отчетных статистических форм.

Реализация новой, затребованной пользователями информационной системы, статистической формы требует определенных знаний и квалификации от самих пользователей или использование услуг квалифицированного разработчика, а использование так называемых мастеров отчетов ограничено встроенной в них функциональностью.

Идея использования математической графовой модели структуры базы данных в процессе автоматизации формирования SQL-запросов к базе данных основывается на следующих моментах:

· структура реляционной базы данных имеет схожее представление с графом, в котором вершинами являются сущности (таблицы базы данных), а связями между вершинами – отношения между сущностями,

· общий принцип построения оптимального SQL-запроса соответствует алгоритму поиска минимального покрытия графа.

Таким образом, на основе существующей структуры базы данных информационной системы, например, визуально представленной в Erwin/ERX (рис. 1), однозначно формируется граф математической модели (рис. 2).

Рис. 1. Фрагмент структуры базы данных в ERWin/ERX

Рис. 2. Граф, соответствующий структуре базы данных

В полученном графе (рис. 2) есть дублирующие и кольцевые связи, которые могут привести в неоднозначности построения запроса. В связи с этим необходимо преобразование полученного графа в новый граф, лишенный этик недостатков и представляющий собой дерево (рис. 3).

Рис. 3. Граф без дублирующих и кольцевых связей

Таким образом, определив изначально перечень таблиц базы данных (соответствующих им вершин графа) и найдя минимальное покрытие выбранных вершин, по полученному подграфу возможно построение соответствующего ему SQL-запроса (рис 4.).

Рис. 4. Пример построения минимального покрытия графа

На основе выше изложенного можно сделать следующий вывод о том, что использование математической графовой модели структуры базы данных позволяет:

· значительно сократить требования к знаниям и квалификации обычных пользователей информационной системы для задания параметров необходимого отчета,

· реализовать достаточно широкий, теоретически неограниченный набор отчетных форм.

Литература

1. Бурцев А.П., Бушуев С.В., Крепков И.М. Модернизация и развитие Федеральной распределенной информационной системы «Иностранные учащиеся и выпускники». Труды международной конференции «Информационные средства и технолонии». 12-14 октября 2004 г., в 3-х т.т. Т2. – М.: Янус-К, 2004. – 242 с.