EXPRESS信息建模語(yǔ)言(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-19 12:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-19 12:30:01 來(lái)源：信息時(shí)代

    EXPRESS信息建模語(yǔ)言 : 組成STEP的所有標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)核心的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO10303-11)。STEP的集成資源及應(yīng)用協(xié)議中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)描述要求使用形式化的數(shù)據(jù)規(guī)范語(yǔ)言來(lái)保證描述的精確性和一致性,EXPRESS語(yǔ)言就是根據(jù)這些要求制定的數(shù)據(jù)規(guī)范語(yǔ)言,它提供了對(duì)集成資源和應(yīng)用協(xié)議中產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化描述的機(jī)制,是整個(gè)STEP中數(shù)據(jù)模型的形式化描述工具,所有中性文件中的數(shù)據(jù)交換模型和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存取界面實(shí)現(xiàn)方式中的數(shù)據(jù)模型都采用EXPRESS語(yǔ)言進(jìn)行描述。STEP數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)、文件庫(kù)及各種應(yīng)用系統(tǒng)之間都是通過(guò)公共的EXPRESS描述的模型進(jìn)行交換,是STEP所有實(shí)施方法和有關(guān)工具的基礎(chǔ)。
EXPRESS語(yǔ)言吸收了許多程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的功能和特點(diǎn),特別是Ada,Algol,C,C++,Euler,Modula-2,PASCAL,PL/1和SQL等,同時(shí)又增加了一些新的功能,以便更適于表達(dá)信息模型。但EXPRESS并不是一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,它不包含輸入/輸出、信息處理、異常處理等語(yǔ)言元素,它只是一種描述語(yǔ)言,用來(lái)描述一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模式。EXPRESS語(yǔ)言具有豐富的數(shù)據(jù)類型,通過(guò)類型說(shuō)明、實(shí)體說(shuō)明、常量說(shuō)明、算法說(shuō)明、規(guī)則說(shuō)明、表達(dá)式說(shuō)明及模式說(shuō)明等進(jìn)行信息模型的描述,其建模描述機(jī)制如下:
(1)數(shù)據(jù)類型: 數(shù)據(jù)類型是數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言的核心,其強(qiáng)弱直接影響語(yǔ)言的建模能力。EXPRESS在傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上吸收了面向?qū)ο蠹夹g(shù)中繼承、合成等機(jī)制,形成了具有強(qiáng)大表達(dá)功能的數(shù)據(jù)類型,其數(shù)據(jù)類型包括簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型、聚合數(shù)據(jù)類型、實(shí)體數(shù)據(jù)類型、定義數(shù)據(jù)類型、枚舉數(shù)據(jù)類型和選擇數(shù)據(jù)類型。
(2)類型說(shuō)明: 類型說(shuō)明是創(chuàng)建一個(gè)定義數(shù)據(jù)類型,定義數(shù)據(jù)類型的值域與隱含數(shù)據(jù)類型的值域相同,也可以對(duì)定義類型增加約束以限制其值域范圍。
(3)實(shí)體說(shuō)明:實(shí)體說(shuō)明是EXPRESS語(yǔ)言的核心內(nèi)容,它創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體數(shù)據(jù)類型,用來(lái)表達(dá)一類具有共同特性和行為的現(xiàn)實(shí)世界中物理或概念對(duì)象。對(duì)象的數(shù)據(jù)元素用屬性來(lái)表達(dá),而行為則通過(guò)靜態(tài)約束來(lái)表達(dá),其語(yǔ)法為:
ENTITY entity_id [subsuper];
{explicit_attribute}
[derived_clause]
[inverse_clause]
[unique_clause]
[where_clause]
END_ENTITY;
這里entity_id是實(shí)體標(biāo)識(shí)符,subsuper的說(shuō)明反映實(shí)體之間的繼承關(guān)系。實(shí)體的屬性分為顯式屬性、導(dǎo)出屬性和逆向?qū)傩匀?explicit_attribute是實(shí)體的基本屬性,derived_clause是指由顯式屬性通過(guò)某種計(jì)算方式得到的屬性,inverse_clause指明實(shí)體之間所屬的約束關(guān)系,屬性定義中的值域可以是基本類型,也可以是另一實(shí)體類型。unique_clause指明對(duì)于實(shí)體的某個(gè)或某些屬性,其實(shí)例必須保持唯一性。where_clause指明對(duì)實(shí)體值域的約束,只有屬性滿足值域規(guī)則中約束的實(shí)體實(shí)例才屬于該實(shí)例的值域。
(4)常量說(shuō)明: 常量說(shuō)明用來(lái)聲明命名常量,EXPRESS語(yǔ)言中的常量說(shuō)明與一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的常量說(shuō)明相同。
(5)算法說(shuō)明: 算法說(shuō)明包括函數(shù)和過(guò)程說(shuō)明,其說(shuō)明格式與一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言相似,都有輸入?yún)?shù)和返回類型的說(shuō)明,但與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的函數(shù)和過(guò)程的作用不一樣,它描述的不是一個(gè)算法或處理過(guò)程,而只用于規(guī)則說(shuō)明、實(shí)體中導(dǎo)出屬性說(shuō)明及其他用于對(duì)實(shí)體進(jìn)行約束的場(chǎng)合。
(6)規(guī)則說(shuō)明: 規(guī)則說(shuō)明是在模式內(nèi)定義的一個(gè)全局性約束規(guī)則,與實(shí)體說(shuō)明中的域規(guī)則和唯一性規(guī)則等局部規(guī)則不同,它定義的規(guī)則在整個(gè)模式內(nèi)有效。
(7)界面說(shuō)明: 界面說(shuō)明用來(lái)建立模式之間的引用關(guān)系,EXPRESS提供兩種界面規(guī)范即使用規(guī)范和引用規(guī)范,分別由關(guān)鍵字USE和REFERENCE說(shuō)明,每種規(guī)范都有其不同的使用要求及約束。使用是對(duì)模式中說(shuō)明的實(shí)體所定義的數(shù)據(jù)類型而言,引用則是對(duì)除模式和規(guī)則之外的其他所有EXPRESS說(shuō)明項(xiàng)的引用。
(8)表達(dá)式說(shuō)明:由于EXPRESS語(yǔ)言有較復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型,因而必須有相應(yīng)的操作符,表達(dá)式說(shuō)明主要用于規(guī)則說(shuō)明、算法說(shuō)明、實(shí)體說(shuō)明和類型說(shuō)明等涉及數(shù)據(jù)類型操作的場(chǎng)合,EXPRESS提供七類操作符,即算術(shù)運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算、二進(jìn)制運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、字符串運(yùn)算、聚合運(yùn)算和成員引用運(yùn)算,說(shuō)明中必須考慮操作符兩邊的操作數(shù)的類型兼容問(wèn)題。
(9)模式說(shuō)明:EXPRESS作為一種信息建模語(yǔ)言,其主要目標(biāo)就是建立現(xiàn)實(shí)世界某一部分的信息模型即概念模式,該模式應(yīng)是一個(gè)邏輯上獨(dú)立、完整的概念模式。
(10)其他說(shuō)明: EXPRESS語(yǔ)言中的執(zhí)行語(yǔ)句用于定義函數(shù)、過(guò)程和規(guī)則中的動(dòng)作,這些語(yǔ)句只作用于算法和規(guī)則中的局部變量,用于定義模式中的動(dòng)態(tài)約束。EXPRESS語(yǔ)言還定義了一些標(biāo)準(zhǔn)常量、函數(shù)和過(guò)程,其目的也是為了建模的方便。
EXPRESS語(yǔ)言具有面向?qū)ο蟮脑S多概念,其本身就是一種面向?qū)ο蟮慕ＵZ(yǔ)言,因而可用于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中進(jìn)行面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的描述。該語(yǔ)言不僅能為人理解,而且能被計(jì)算機(jī)處理,描述的形式化使計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查和處理的可能性得到提高。語(yǔ)言重點(diǎn)放在實(shí)體定義上,能夠描述紛繁復(fù)雜的內(nèi)容且與具體實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān),語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)形式定義非常適合在集成環(huán)境中使用。由于STEP標(biāo)準(zhǔn)已被工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和先進(jìn)企業(yè)所接受,軟件供應(yīng)商已開始向用戶提供商品化的EXPRESS工具,EXPRESS語(yǔ)言的應(yīng)用領(lǐng)域也不再局限于制造業(yè),在石油、建筑工程方面也有廣泛的應(yīng)用。