mfi的相关概念及技术

本科生毕业设计（论文） 摘 要 随着信息化建设的飞速发展，企业内部或不同企业的应用系统之间的协作和 信息共享变得日益重要。如何在应用系统之间架起数据交换与数据操作的桥梁， 使各个应用系统实现透明的数据交换和信息共享，已成为企业信息化过程中迫切 需要解决的问题之一。 论文主要研究了 MFI-12-信息模型注册元模型的标准，通过对数据元类的划 分和注册，从而实现数据间的互操作。 论文在互操作性元模型框架（MFI）的基础上，以 Visual Studio 2005 与 SQL Server 2005 为平台，实现软件系统之间的互操作，并将软件系统间交换的 信息所遵循的语法、语义给予明确的记录。将信息模型按照规定的标准进行解析 注册，这样就可以将这个信息模型的结构，信息，语义全部进行记录。 关键词：信息模型；信息模型注册；MFI 标准；MFI 元模型；Visual Studio 2005 本科生毕业设计（论文） ABSTRACT With the fast developing of informatization, the cooperation and information sharing between applications of inner-enterprise or different enterprises became more and more important. How to bridge applications of inner-enterprise to realize the reciprocal data accessing and exchange and information sharing among applications transparently, ha become one of pivotal problems to be resolved immediately. Thesis the MFI-12- registered element model information model standards for data elements by class division and registration, in order to achieve inter-operability between the data. On the basis of meta-model framework for inter-operability (MFI) on to Visual Studio 2005 and SQL Server 2005 as a platform to achieve inter-operability between software systems, the need for information exchange between software systems follow the syntax, semantics given clear record. The information model for resolution in accordance with the provisions of the standard register, you can model the structure of the information, the information, the semantics of all recorded. Key words: inter-operability; MFI; Visual Studio 2005;SQL Server 2005 本科生毕业设计（论文） 目 录 第 1 章 绪论 1 1.1 研究背景与意义 1 1.2 互操作介绍 1 1.3 开发环境 3 1.4 本文的主要研究内容与组织结构 3 第 2 章 MFI 的相关概念及技术 .5 2.1 MFI 的内部结构 5 2.2 术语及定义 6 2.3 互操作介质 8 2.4 C#介绍 .11 2.5 SQL SERVER介绍 12 第 3 章 MFI-12-信息模型注册标准研究 13 3.1 研究目标 .13 3.2 信息模型注册元模型 .13 3.3 MFI 信息模型注册和 MFI 核心和映射之间的关联 .15 3.4 MFI-12 信息模型注册的元类 16 第 4 章 信息模型注册元模型系统设计实现 .31 4.1 系统功能模块 .31 4.2 数据库设计 .32 4.3 系统实现 .34 结论 44 参考文献 45 致谢 46 本科生毕业设计（论文） 0 第 1 章 绪论 1.1 研究背景与意义 随着信息化建设的蓬勃发展，目前各个企业内运行的应用系统数量越来越庞 大，各个应用系统之间的交流也越发频繁，对互操作的需求越来越迫切。然而， 企业内部的诸多系统大多是在不同时期，采用不同技术而形成的。随着时间的推 移和技术的进步，就形成了一系列的分散的不同格式的数据，这就形成了一个巨 大的数据异构环境。 对互操作的研究是为企业内的各种互操作、共享信息和系统集成提供方案， 从而解决企业内部的诸多应用系统下出现的“信息孤岛”问题，让各种数据资源 能够在应用系统间实现互联互通。 因此，如何低代价、简单地将企业内应用系统间的异构数据进行交换，从而 实现大范围的应用实体的对接，这是当前互联网环境下每个企业信息化过程中迫 切需要解决的问题之一 6。由于应用系统的开发语言、运行平台和通信协议不同， 对外交换的数据格式也存在很大的差异，如何去解决语言差异、平台差异、通信 协议差异和数据差异所造成的高代价的应用集成和信息资源共享是这个问题的关 键。目前大多数互操作系统还是使用传统的方式，即每个系统按照自己的标准设 计，这种设计显而易见缺乏通用性和扩展性。在数据共享上无疑是复杂低效的、 而且不可避免的会产生许多安全隐患 7。建立一个通用的、可扩展的互操作平台， 对这些异构系统之间进行有效的信息集成势在必行。 互操作问题解决后，才会对其他诸如 OLTP、OLAP、数据仓库、数据挖掘和移 动计算等提供数据基础。互操作质量的好坏直接影响在交换后数据上其他应用能 否有效进行。互操作后，可以减小由于数据在存储位置上分布造成的数据存取开 销；避免数据在系统和语义上差异造成的数据转换引起的错误；数据存放更为精 简有效，避免存取不需要的数据；向用户提供一个统一的数据界面等。因此，互 操作对企业信息化的发展意义重大。 1.2 互操作介绍 高级的信息共享必须达到数据和服务的整合。这依赖于去发现模型的强化功 能，互操作性可分为如下两部分： 1.系统互操作。 本科生毕业设计（论文） 1 2.语义互操作。 其关系形式如图 1-1 所示。 高 级 信 息 共 享 系 统 互 操 作 语 义 互 操 作 通 过 注 册 实 现 模 型 共 享 图 1-1 互操作的两种类型 1.2.1 系统互操作 互操作是指两个或多个系统相互使用已被交换的数据/信息的能力，而系统的 互操作就是指不同系统之间的兼容互换。当前，各种数字数据库、主题网关(学科 信息门户) 以及搜索引擎等成为业界研究的热点和建设的重点，而如何通过异质系 统间的互操作，为用户提供跨库、跨系统、跨语言的浏览与检索是数据库和信息 界正在重点关注的一个热点课题 8。即多类型、多语言的系统之间的互操作，是 实现分布式信息资源系统交叉浏览和集成检索的有效方法，也是目前系统建设的 主要内容。 资源组织要实现系统间的互操作，就是要找到某种方法，使具有不同标识、 结构、载体的分类表或主题词表或形式化本体等的成分建立联系，用户只用一种 检索语言或直接使用自然语言就可实现联网环境下的跨数据库或信息系统检索。 而要实现这一目标就必须在信息描述、检索、对象交换与检索协议等方面取得突 破性进展。需要解决的问题另还包括元数据的定义和通过文本或多媒体数字对象 等抽取元数据，数字对象的特征描述计算，具有不同语义的异构资源库的整合， 信息的聚类和自动分类、自动排序、分级算法等。 1.2.2 语义互操作 对于深入推进互操作性的任何工作而言，语义互操作性都不可或缺，它是互 操作的核心问题。如果一个系统能够进行通讯和数据交换，那么，他就具有愈发 协同工作的能力。就数据的通讯而言，基本的要素包括规定的数据格式、通讯协 本科生毕业设计（论文） 2 议以及接口描述等等 9。一般而言，SQL 标准提供的就是语义互操作性。 数据交换至少要涉及两个计算机系统参与方：即发送方计算机系统和接收方 计算机系统。数据交换旨在为所有的参与方计算机系统，或者交换双方或其中之 一带来有用的结果。不过，这些参与方计算机系统的所有用户事先已经就有关何 谓有用结果的规定达成了一致意见。只有当参与方计算机系统之间所交换的数据 能够得到对方正确处理和使用的情况下，才能成为实现了予以协同工作的能力。 1.3 开发环境 数据库是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。十年来，数据库 管理系统已从专用的应用程序包发展成为通用系统软件。由于数据库具有数据的 结构化、可控冗余度、较高的程序与数据独立性、易于扩充、易于编制应用程序 等优点，较大的信息系统都是建立在数据库设计之上的。 由于用到的数据表格多，另外考虑到实际情况，如基本信息的变动，会选用 SQL Server 作为数据库开发，而不用 Access，主要是因为 Access 存放的记录，在 实际运用中不适合此系统；而 SQL Server 是一种常用的关系数据库，能存放和读 取大量的数据，管理众多并发的用户，故选用 SQL Server 数据库,用 VB.net 编码。 VB.net 编程语言是微软在.NET 计划中重要的开发语言 4，它具有语法简单，功能 强大，快速应用，语言自由，强大的 Web 服务器控件，支持跨平台 5。因此选择 VB.net 编程语言。 1.4 本文的主要研究内容与组织结构 如何让“信息孤岛”充分发挥它们应有的作用，如何把这些格式各异的数据 转化为可透明访问的共享信息，使得各个系统之间彼此连通，如何把分散的资源 进行整合和怎样整合是本篇论文研究的主要目标。 本文主要研究 MFI-12-信息模型注册元模型，根据 ISO/IEC 19763 标准对注 册的元模型和数据进行互操作。 本论文的组织结构如下，共为四章： 第一章 绪论,介绍研究背景与意义，互操作的现状及关系图。 第二章 MFI 的相关概念及技术,介绍了 MFI 的内部关系结构及所要涉及到的 术语和概念，实现过程中技术。 第三章 MFI-12 信息模型注册标准的研究,介绍了 MFI-12 信息模型注册元模 型的标准，给出信息模型注册元模型图，注册与核心和映射间的关系，元类属性。 本科生毕业设计（论文） 3 第四章 信息模型注册元模型系统的设计和实现,主要介绍了一个原型系统的 实现，并验证的系统的可行性和有效性。 本科生毕业设计（论文） 4 第 2 章 MFI 的相关概念及技术 2.1 MFI 的内部结构 MFI 在很大程度上依赖于 MDR 元模型所提供的公共设备。者如所设想的， 在将来的一段时间内，MFI 与 MDR 标准、ISO/IEC19763 的标准类、 ISO/IEC11179 的标准类、与其有关联关系的标准的协调性将紧密的联系到一起。 这进一步的统一会使元数据和模型的使用更具有高效性 10。MFI 的标准类仍然在 发展中，其内部关系如图 2-1 所示。 基 础 包 I S O / I E C 1 1 1 7 9 ( M D R ) 6 部 分 1 0 部 分 3 部 分 1 2 部 分 1 部 分 5 部 分 8 部 分 1 3 部 分 7 部 分 9 部 分 I S O / I E C 1 9 7 6 3 ( M F I ) R P G S 类 图 2-1 MFI 内部标准类间的关系 MFI 第 1 部分：框架 此部分描述的概念包括注册和应用于其他部分的元模型发展标准的全部特征。 MFI 第 10 部分：核心模型和基础映射 此部分为其他部分的所有元模型提供了框架。同时也为个别的模型和模型元 素提供了注释。 MFI 第 3 部分：本体注册元模型 此部分元模型提供了有关本体管理信息的注册，这些本体可以用来去解释其 他的模型元素。 本科生毕业设计（论文） 5 MFI 第 5 部分流程模型注册元模型 此部分元模型提供了有关不同种类的流程模型的管理信息的注册，这些流程 模型可以描述系统或 RGPS 服务支持的进程。 MFI 第 6 部分：注册表汇总 此部分规定了注册表汇总信息的元模型，在其中可添加任意一种注册类型。 此汇总信息可以在 ROR 中收集。 MFI 第 7 部分：服务注册元模型 此部分元模型提供了有关服务管理信息的注册，这部分的主要方向是面向网 页服务，其中元模型一定要支持进程的规定才可被使用。 MFI 第 8 部分：角色和目标注册元模型 此部分规定了元模型有关于进程和服务的角色和目标管理信息的注册。 MFI 第 9 部分：基于 RGPS 需求模型选择（技术报告） 此部分是一份技术报告，用来阐明什么是注册表，互联注册的集合是什么， 它是基于 MFI 的第 5,7,8 部分的关于元模型的规定。 MFI 第 12 部分：信息模型注册元模型 此部分元模型提供了有关信息模型和描述系统中的信息记录的模型的管理信 息的注册，这些模型可以是实体关系模型，UML 类图或 SQL 表的定义。 MFI 第 13 部分：形式注册元模型 此部分元模型提供了有关形式机构管理信息的注册，例如电子健康记录或其 他法律或官方的形式。 2.2 术语及定义 2.2.1 框架 分类和组织信息的本地结构。ISO/TS 27790:2009,3.27 注意：在 MFI 中的框架是用来表示一组元模型注册的架构视图。 2.2.2 信息模型 实体和关系之间的图形或文本的表示形式。 注意：也可以称为一个数据模型，概念数据模型，逻辑数据模型，实体关系 模型，关系类图或数据库定义。 2.2.3 互操作性 能够进行通信，执行程序或在需要用户具有关于那些单元极少或没有的知识 的方式在各个功能单元之间传递的能力。ISO/IEC 2382-1 本科生毕业设计（论文） 6 2.2.4 元数据 描述数据的数据。ISO/IEC 11179-1：2004，3.2.16 2.2.5 元数据项 元数据对象的实例。ISO/IEC 11179：2013，3.2.75 2.2.6 元数据对象 通过元模型定义的对象的类型。ISO/IEC 11179：2013，3.2.76 2.2.7 元数据注册 注册元数据的信息系统。 注意：相关联的数据存储或数据库称为元数据寄存器。ISO/IEC 11179：2013，3.2.78 2.2.8 元模型 利用已定义的有关描述模型的语言来说明一组相关的模型的模型。 ISO 14813-5:2010, B.1.84 2.2.9 模型 使用规范的建模工具和模型结构一些兴趣领域的表示。 注意：模型可以用来说明一些信息需求，进程，服务，规则，目标或其他的 兴趣领域。 2.2.10 模型元素 在一个模型中的元素和构件。 2.2.11 模型注册表 说明模型在哪里被注册。 2.2.12 模型库 说明模型被存储在哪里。 2.2.13 模型语言 用于构建感兴趣的域的模型的语言或符号。 注意 1：UML 类图是一个典型的例子。 注意 2：也可以称为一种建模工具。 本科生毕业设计（论文） 7 2.2.14 注册 包括元数据列表中的元数据项。 ISO/IEC 11179-3:2013, 3.2.108 注意：在 ISO/IEC 19763 中，一个元数据项是一个模型或者一个模型元素和 一个元数据注册表是一个模型注册表。 2.2.15 注册表 注册的信息系统。ISO/IEC 11179-3:2013, 3.2.113 2.2.16 MFI 互操作性元模型框架。（ISO/IEC 19763） 2.3 互操作介质 2.3.1 ASP.NET 概述 ASP.NET 是一个统一的 Web 开发模型，它包括您使用尽可能少的代码生成 企业级 Web 应用程序所必需的各种服务。 ASP.NET 作为 .NET Framework 的 一部分提供。当您编写 ASP.NET 应用程序的代码时，可以访问 .NET Framework 中的类。您可以使用与公共语言运行库 (CLR) 兼容的任何语言来编 写应用程序的代码，这些语言包括 Microsoft Visual Basic、C#、JScript .NET 和 J#。使用这些语言，可以开发利用公共语言运行库、类型安全、继承等方面的优 点的 ASP.NET 应用程序。 ASP.NET 包括： 页和控件框架 ASP.NET 编译器 安全基础结构 状态管理功能 应用程序配置 运行状况监视和性能功能 调试支持 可扩展的宿主环境和应用程序生命周期管理 可扩展的设计器环境 页和控件框架 ASP.NET 页和控件框架是一种编程框架，它在 Web 服务器上运行，可以动 态地生成和呈现 ASP.NET 网页。可以从任何浏览器或客户端设备请求 ASP.NET 网页，ASP.NET 会向请求浏览器呈现标记（例如 HTML）。通常，您 本科生毕业设计（论文） 8 可以对多个浏览器使用相同的页，因为 ASP.NET 会为发出请求的浏览器呈现适 当的标记。但是，您可以针对诸如 Microsoft Internet Explorer 6 的特定浏览器设 计 ASP.NET 网页，并利用该浏览器的功能。 ASP.NET 支持基于 Web 的设备 （如移动电话、手持型计算机和个人数字助理 (PDA)）的移动控件。 ASP.NET 网页是完全面向对象的。在 ASP.NET 网页中，可以使用属性、 方法和事件来处理 HTML 元素。ASP.NET 页框架为响应在服务器上运行的代码 中的客户端事件提供统一的模型，从而使您不必考虑基于 Web 的应用程序中固 有的客户端和服务器隔离的实现细节。该框架还会在页处理生命周期中自动维护 页及该页上控件的状态。 使用 ASP.NET 页和控件框架还可以将常用的 UI 功能封装成易于使用且可 重用的控件。控件只需编写一次，即可用于许多页并集成到 ASP.NET 网页中。 这些控件在呈现期间放入 ASP.NET 网页中。 ASP.NET 页和控件框架还提供各种功能，以便可以通过主题和外观来控制 网站的整体外观和感觉。可以先定义主题和外观，然后在页面级或控件级应用这 些主题和外观。 除了主题外，还可以定义母版页，以使应用程序中的页具有一致的布局。一 个母版页可以定义您希望应用程序中的所有页（或一组页）所具有的布局和标准 行为。然后可以创建包含要显示的页特定内容的各个内容页。当用户请求内容页 时，这些内容页与母版页合并，产生将母版页的布局与内容页中的内容组合在一 起的输出。 2.3.2 ASP.NET 编译器 所有 ASP.NET 代码都经过了编译，可提供强类型、性能优化和早期绑定以 及其他优点。代码一经编译，公共语言运行库会进一步将 ASP.NET 编译为本机 代码，从而提供增强的性能。 ASP.NET 包括一个编译器，该编译器将包括页和控件在内的所有应用程序 组件编译成一个程序集，之后 ASP.NET 宿主环境可以使用该程序集来处理用户 请求。 2.3.3 安全基础结构 除了 .NET 的安全功能外，ASP.NET 还提供了高级的安全基础结构，以便 对用户进行身份验证和授权，并执行其他与安全相关的功能。您可以使用由 IIS 提供的 Windows 身份验证对用户进行身份验证，也可以通过您自己的用户数据 库使用 ASP.NET Forms 身份验证和 ASP.NET 成员资格来管理身份验证。此外， 可以使用 Windows 组或您自己的自定义角色数据库（使用 ASP.NET 角色）来 管理 Web 应用程序的功能和信息方面的授权。您可以根据应用程序的需要方便 本科生毕业设计（论文） 9 地移除、添加或替换这些方案。有关更多信息，请参见下列主题： 保证 ASP.NET 网站的安全 使用成员资格管理用户 使用角色管理授权 2.3.4 Forms 身份验证提供程序 ASP.NET 始终使用特定的 Windows 标识运行，因此，您可以通过使用 Windows 功能（例如 NTFS 访问控制列表 (ACL)、数据库权限等等）来保护应 用程序的安全。 2.3.5 状态管理功能 ASP.NET 提供了内部状态管理功能，它使您能够存储页请求期间的信息， 例如客户信息或购物车的内容。您可以保存和管理应用程序特定、会话特定、页 特定、用户特定和开发人员定义的信息。此信息可以独立于页上的任何控件。 ASP.NET 提供了分布式状态功能，使您能够管理一台计算机或数台计算机 上同一应用程序的多个实例的状态信息。 2.3.6 ASP.NET 配置 通过 ASP.NET 应用程序使用的配置系统，可以定义 Web 服务器、网站或 单个应用程序的配置设置。您可以在部署 ASP.NET 应用程序时定义配置设置， 并且可以随时添加或修订配置设置，且对运行的 Web 应用程序和服务器具有最 小的影响。ASP.NET 配置设置存储在基于 XML 的文件中。由于这些 XML 文 件是 ASCII 文本文件，因此对 Web 应用程序进行配置更改比较简单。您可以 扩展配置方案，使其符合自己的要求。 2.4 C#介绍 C#是一种安全的、稳定的、简单的、优雅的，由 C 和 C+衍生出来的面向对 象的编程语言。它在继承 C 和 C+强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性 （例如没有宏和模版，不允许多重继承）。C#综合了 VB 简单的可视化操作和 C+的高运行效率，以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和 便捷的面向组件编程的支持成为.NET 开发的首选语言。 在 C#中类的申明与 Java 很相似.这是合理的因为经验告诉我们 Java 模型工作 得很好.Java 的关键字 import 已经被替换成 using,它起到了同样的作用.一个类开始 执行的起点是静态方法 Main().下面的 Hello World 程序展示了基本的形式: using System; 本科生毕业设计（论文） 10 class Hello static void Main() Console.Write Line(“Hello, world“); 在这个例子中,System 这个名字指向一个包括了基本 C#实用类集合的命 名空间(name space).这个命名空间包括了 Console 类,它在这个例子中被用来输 出一个字符串.类可以是抽象的和不可继承的:一个被申明成 abstract 的类不能 被实例化;它只能被用做一个基类.C#关键字 sealed 就像 Java 关键字 final,它申 明一个类不是抽象的,但是它也不能被用做另一个类的基类.接口:就象在 Java 中 一样,一个接口是一组方法集合的抽象定义.当一个类或结构体实现一个接口的时 候,它必须实现这个接口中定义的所有方法.一个单一的类可以实现几个接口.也 许以后会出现一些微妙的差别,但是这个特点看起来与 Java 相比没有变化.布尔 运算:条件表达式的结果是布尔数据类型,布尔数据类型是这种语言中独立的一种 数据类型.从布尔类型到其他类型没有直接的转换过程.布尔常量 true 和 false 是 C#中的关键字.错误处理:如 Java 中那样,通过抛出和捕捉异常对象来管理错误 处理过程.内存管理:由底层.NET 框架进行自动内存垃圾回收. 2.5 SQL Server 介绍 SQL Server 是一个可扩展的、高性能的、为分布式客户机/ 服务器计算所设计 的数据库管理系统，实现了与 Windows NT 的有机结合，提供了基于事务的企业 级信息管理系统方案 1。 其主要特点为以下几方面： 1.高性能设计，可充分利用 Windows NT 的优势。 2.系统管理先进，支持 Windows 图形化管理工具，支持本地和远程的系统管 理和配置。 3.强壮的事务处理功能，采用各种方法保证数据的完整性。 4.支持对称多处理器结构、存储过程、ODBC，并具有自主的 SQL 语言。 SQL Server 以其内置的数据复制功能、强大的管理工具、与 Internet 的紧密集成 和开放的系统结构为广大的用户、开发人员和系统集成商提供了一个出众的数据 库平台。 本科生毕业设计（论文） 11 第 3 章 MFI-12-信息模型注册标准研究 3.1 研究目标 本论文主要是对 MFI-12-信息模型注册元模型的研究，因为需要对信息进行 注册，为保证信息的完整性，该程序分为多个注册界面去确保信息足够详细，以 做下面的工作，这样就在保证完整性的同时也可保证系统的安全性。进入主界面 后，可以点击进入“维护界面”，在维护界面中，已注册的信息将被分门别类的 列出，并可以对已经注册好的信息进行编辑、添加、删除，非常方便用户对数据 的管理。 3.2 信息模型注册元模型 信息模型注册元模型包括以下元类： 1.属性 2.属性唯一标识符元素，唯一标识符元素的一个子类 3.描述域，域的一个子类 4.图 5.域 6.实体专业化分层 7.实体专业化分层外键属性，外键属性的子类 8.实体类型 9.枚举域，域的一个子类 10.外键属性，主键属性的子类 11.一般约束 12.信息模型 13.信息模型语言 14.主键的属性，属性的子类 15.本机主键属性，主键的子类 16.非主键属性，属性的子类 17.关系 18.关系内容 本科生毕业设计（论文） 12 19.关系内容外键属性，外键属性的子类 20.关系组 21.关系内容唯一标识符，唯一标识符元素的一个子类 22.唯一标识符 23.唯一标识符元素 24.有效值 MFI 信息模型注册的元模型如图 3-1 所示。 信 息 模 型 语 言 名 字 1 . . 1 实 体 类 型 名 字 1 . . 1 描 述 0 . . 1 属 性 名 字 1 . . 1 最 小 基 数 0 . . 1 最 大 基 数 0 . . 1 描 述 0 . . 1 信 息 模 型 名 字 1 . . 1 复 杂 度 0 . . 1 一 般 约 束 规 范 1 . . 1 实 体 专 业 化 层 次 结 构 完 整 性 1 . . 1 排 他 性 1 . . 1 描 述 0 . . 1 唯 一 标 示 符 主 要 指 标 0 . . 1 1 . . 1 描 述 语 言 表 示 模 型 0 . . * 1 . . 1 包 含 模 型 图 模 型 元 素 1 . . * 唯 一 标 示 符 元 素 非 键 属 性 域 名 字 1 . . 1 描 述 0 . . 1 主 键 属 性 有 效 值 文 字 1 . . 1 描 述 域 有 效 值 0 . . 1 枚 举 域 本 机 键 属 性 外 键 属 性 等 级 1 . . 1 唯 一 标 示 符 元 素 属 性 关 系 内 容 唯 一 标 示 符 元 素 实 体 专 业 化 分 层 外 键 属 性 关 系 内 容 外 键 属 性 末端关系 关 系 名 字 0 . . 1 标 识 符 性 质 0 . . 1 图 名 字 1 . . 1 结束关系 最小基数 1 . . 1 最大基数 1 . . 1 链接短语 0 . . 1 实体规范 0 . . 1 集合类型 0 . . 1 集成性 0 . . 1 关联性 0 . . 1 1 . . * 实 体 类 型 模 型 元 素 包 含 图 1 . . * 实 体 类 型 描 述 1 . . 1 实 体 类 型 描 述 1 . . 1 实 体 类 型 描 述 实 体 类 型 描 述 实 体 类 型 描 述 1 . . 1 1 . . 1 1 . . 1 一 般 约 束 部 分 描 述 0 . . * 标 示 符 部 分 描 述 0 . . * 特 征 部 分 描 述0 . . * 分 类 方 案 部 分 描 述 0 . . * 子 实 体 类 型 1 . . * 0 . . * 包 含 层 次 关 系 包 含 唯 一 标 示 符 标 识 符 元 素 部 分 描 述 1 . . 1 1 . . * 限 制 属 性 限 制 属 性 0 . . * 0 . . 1 标 题 属 性 对 象 1 . . 1 0 . . * 包 含 域 限 制 值 1 . . 1 2 . . * 代 表 性 分 层 结 构 部 分 代 表 1 . . 1 0 . . * 关 系 组 部 分 描 述 0 . . * 包 含 组 1 . . 1 相 互 排 斥 的 组 件 1 . . * 对 象 0 . . * 标 题 关 系 内 容1 . . 1 部 分 表 示 0 . . * 关 系 内 容 表 示 1 . . 1 2 . . * 包 含 关 系 包 含 关 系 内 容 1 . . 1 0 . . * 包含图 关系模 型元素 1 . . * 0 . . 1 不 平 等 层 次 结 构 类 别 鉴 别 器 0 . . 1 图 3-1 MFI-12 信息模型注册的元模型 本科生毕业设计（论文） 13 3.3 MFI 信息模型注册和 MFI 核心和映射之间的关联 在 MFI 信息模型注册元类和 MFI 核心和映射的元类之间的关联如图 3-2 所示。 元 模 型 语 言 （ M F I 的 核 心 和 映 射 ） 描 述 域 键 属 性 非 键 属 性枚 举 域 属 性 实 体 类 型 图 信 息 模 型信 息 模 型 语 言 元 素 模 型 （ M F I 的 核 心 和 映 射 ）模 型 （ M F I 的 核 心 和 映 射 ） 域 本 机 键 属 性 外 键 属 性 实 体 专 业 化 分 层 外 键 属 性 说 明 关 系 内 容 外 键 属 性 关 系 元 类 的 专 业 划 分 关 系 组 关 系 内 容 实 体 专 业 化 分 层 唯 一 标 示 符 唯 一 标 示 符 元 素 唯 一 标 示 符 元 素 属 性 唯 一 标 示 符 元 素 关 系 内 容 有 效 值 一 般 约 束 图 3-2 MFI 信息模型注册和 MFI 核心和映射之间的关联 在 MFI 信息模型注册中的信息模型语言是在 MFI 核心和映射中专业化的模 型语言。 在 MFI 信息模型注册中信息模型是在 MFI 核心和映射中专业化的模型。 在 MFI 核心和映射中的所有剩余元类都是专业化的模型元素。 在 MFI 信息模型注册中信息模型和信息模型语言之间的关联是在 MFI 核心 和映射的模型和模型语言之间的专业化关联。 在 MFI 信息模型注册中信息模型和图之间的关联是在 MFI 核心和映射的模 型和模型元素之间的专业化关联。 本科生毕业设计（论文） 14 3.4 MFI-12 信息模型注册的元类 3.4.1 属性 属性是表示一个特定属性实例的抽象元类。元类的属性可以用来注册数据 库结构中在信息列。 表 3-1 属性的元类 属性 数据类型 多重性性 说明 名字 字符串 11 这个属性的名称。 最小基数 字符串 11 该事件属性是对实 体类型关联的任何 特定实例值的最小 数量的陈述。在大 多数情况下，这是 “0”（指示该属性 是可选的） ，或 “1”（表示该属性 是强制的） 。 最大基数 字符串 11 该事件属性是对实 体类型关联的任何 特定实例的值最大 数量的陈述。在大 多数信息模型方法 中这是没有规定的。 描述 字符串 11 解释这个属性的业 务和/或 组织，它 是此信息模型的主 题意义的声明。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 实体类型 实体类型 11 这是合格的 标识符，分 类，量化或 它的状态是 由该属性获 得，否则表 示实体类型 实例 特征描述部 分 否 约束 域 01 它作为对该 属性值约 受限属性 否 本科生毕业设计（论文） 15 束的域。 歧视分层 实体专业化 分层 01 此属性是鉴 别实体专业 化分层结构 的类别。 分类鉴别 否 3.4.2 属性唯一标识符元素 属性唯一标识符元素是每一个元类的实例，它表示一个特定属性的唯一标识 符元素。 表 3-2 属性唯一标识符元素元类 属性 数据类型 多重性性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先 主题属性 键属性 11 一个用作 这个唯一标 识符元素的 本机主键属 性。 对象 否 3.4.3 描述域 描述域是每一个元类的实例，表示特定的描述域。 表 3-3 描述域元类 参考 类 多重性 说明 逆 优先 属性 数据类型 多重性 说明 验证规则 字符串 01 可应用于这一领域 的验证声明。是可 以应用于属性的数 据类型的说明。它 显示内值的上限和 下限的范围。这是 一个“格式掩码” 或者它也可以是任 意组合。 本科生毕业设计（论文） 16 无 3.4.4 图 图是一个元类，代表特定图的实例。 表 3-4 图的元类 属性 数据类型 多重性 说明 名字 字符串 11 这个属性的名称。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 包含模型 信息模型 11 该图中的信 一个部分。 图模型元素 否 实体类型模 型元素 实体类型 1* 实体类型的 集合包含这 个信息模型。 包含模型 是 关系模型元 素 关系 0* 包括这个信 息模型的关 系。 包含模型 是 3.4.5 域 域是表示一个特定域的抽象元类的实例。域的元类可用于注册信息数据类型 中的数据库结构。 表 3-5 域的元类 属性 数据类型 多重性 说明 名字 字符串 11 这个属性的名称。 描述 字符串 01 解释这一领域的业 务或组 织，它是 此信息模型的主题 意义的声明。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 受限属性 属性 0* 设置属性的 值都受制于 这个域。 约束 是 3.4.6 实体专业化分层 实体专业化分层是表示特定表示元类的实体专业化的分层结构的每个实例。 本科生毕业设计（论文） 17 表 3-6 实体专业化分层的元类 属性 数据类型 多重性 说明 完整性 布尔 11 一个指标，是否指 定相关实例形成这 种特定的实体专业 化分层实体亚型是 实体类型的实例的 完整集合，它是型 或没有。 独立性 布尔 11 一个指标，规定构 成这个特定实体的 专业化分层的关联 实体亚型的实例是 否是相互排斥的， 或没有。 描述 字符串 01 声明描述的目的或 该特定实体的专业 化分层的分类。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 实体类型 实体类型 11 由该实体的 专业化分层 的实体类型 对其实例进 行分类。 分类方案的 部分说明 否 子类实体类 型 实体类型 1* 该组是组成 这个实体层 次的专业化 实体亚型的 实体类型。 含分级 是 分类鉴别 属性 01 即类别鉴别 该实体专业 化分层结构 的属性。 歧视分层 是 部分代表 实体专业化 分层外键属 性 0* 这个序列代 表这个实体 的专业化分 层这组外键 的属性。 代表分层 是 本科生毕业设计（论文） 18 3.4.7 实体专业化分层外键属性 实体专业化分层外键属性是一个元类的每个实例，它代表一个特定实体的专 业化分层外键的属性。 表 3-7 实体专业化分层外键属性的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性性 说明 逆 优先权 代表分层 实体专业化 分层 11 实体专业化 其具有由该 外键属性与 其他一起在 序列表示的 实体型。 部分代表 否 3.4.8 实体类型 实体类型是一个元类的每个实例都表示一个特定实体的类型。 表 3-8 实体类型的元类 属性 数据类型 多重性性 说明 名字 字符串 11 这个实体类型的名 称。 描述 字符串 01 声明解释这个实体 它是此信息模型的 主体的意义。 注解 字符串 01 表示这种实体类型 示为 IRI。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 包含图 图 11 图中包括该 实体类型。 实体类型模 型元素 否 分类方案的 部分说明 实体专业化 分层 0* 该组被用来 区分该实体 类型的实例 的实体专业 化分层结构。 描述实体类 型 是 含分级 实体专业化 分层 0* 该套单位 的专业化分 子类型实体 类型 否 本科生毕业设计（论文） 19 层，其中包 括该实体类 型为子类型。 特征描述 属性 0* 该组用于识 别，分类， 量化或表达 这种实体类 型的任何实 例的状态属 性。 描述实体类 型 是 关系内容部 分说明 关系内容组 0* 该组关系端 基的每一个 都具有这个 实体类型作 为其主机实 体类型。 描述实体类 型 是 标识符部分 说明 唯一标识符 0* 该组唯一标 识符，它唯 一地标识该 实体类型的 实例。 描述实体类 型 是 一般的约束 局部描述 一般约束 0* 这套适用于 这个实体类 型的实例一 般限制。 描述实体类 型 是 3.4.9 枚举域 枚举域是表示特定枚举域的表示每个实例的元类。 表 3-9 枚举域的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 约束值 有效值 2* 该组有效成 这一独立描 述域 包含描述域 是 本科生毕业设计（论文） 20 3.4.10 外键属性 外键属性是一个抽象的元类的每个实例，其中表示特定外键属性的表示。 表 3-10 外键属性的元类 属性 数据类型 多重性 说明 秩 整型 11 在 这之中，外键这个 外键属性的位置的 说明它是一个组成 部分。 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 无 3.4.11 一般约束 一般约束是元类的每个实例，在这之中表示特定的一般约束。 表 3-11 一般约束的元类 属性 数据类型 多重性 说明 规范 字符串 11 这方面的一个声明， 正式指定此约束。 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 描述实体类 型 实体类型 11 由这个约束 限制实体类 型 一般约束的 局部描述 否 3.4.12 信息模型 信息模型是一个元类的每个实例，其中表示特定的信息模型。 表 3-12 信息模型的元类 属性 数据类型 多重性 说明 名字 字符串 11 此信息模型的名称。 复杂度 字符串 01 关于信息模型的描 述。 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 描述语言 信息模块语 言 11 信息模型语 言中用这种 表达模式 否 本科生毕业设计（论文） 21 模式表示。 图模型关系 图 1* 图的设置包 括信息模型 的图表。 包含模型 是 3.4.13 信息模型语言 信息模型语言是一个元类的每个实例，其中表示特定信息模型语言的表示。 表 3-13 信息模型语言的元类 属性 数据类型 多重性 说明 名字 字符串 11 该信息模型语言的 名称。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 表达模式 信息模型 0* 该组信息模 型表示这个 语言。 描述语言 是 3.4.14 主键属性 主键属性是一个抽象的元类的每个实例，其中表示特定键属性的表示。 表 3-14 主键属性的元类 3.4.15 本机 键属性 本机键属性是一个元类的每个实例，其中表示特定天然键属性的表示。 表 3-15 本机主键属性的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先 对象 属性唯一标 识符元素 0* 该组属性的 唯一标识符 的元素的量， 这一关键属 性充当唯一 的标识符的 元素。 主题属性 是 本科生毕业设计（论文） 22 参考 类 多重性 说明 逆 优先 无 3.4.16 非主键属性 非主键属性是一个元类的每个实例，其中表示一个特定的非主键属性。 表 3-16 非主键属性的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先 无 3.4.17 关系 关系是一元类的每个实例，其中表示的特定关系的表示。 表 3-17 关系的元类 属性 数据类型 多重性 说明 名字 字符串 01 这种关系的名称。 一些信息模型方法 不提供这样的名称。 标识指示器 布尔 01 如果这种关系是一 个二进制“1 对多” 的实体类型的唯一 标识符的关系，指 示器用于指定该关 系是否提供部分 （或全部）是在关 系与否的“多”端。 并非所有的信息模 型方法，认识到这 一概念。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 包含图 图 11 它包括了这 种关系的图。 关系模型元 素 否 包含关系 关系内容 2* 该组关系的 端部构成了 包含关系 是 本科生毕业设计（论文） 23 这种关系。 3.4.18 关系内容 关系内容是每一个元类的实例，其中表示特定关系内容。 表 3-18 关系内容的元类 属性 数据类型 多重性 说明 最小基数 字符串 11 关联的实体类型的 实例的最小数目的 陈述（通过相关联 的关系的端基） ， 必须参与其中的这 种关系端是其一部 分的关系。在大多 数情况下，这将是 “0”（指示该实体 类型具有可选参与） 或“1” （表示该实 体类型具有强制参 与） 。 最大基数 字符串 11 关联的实体类型的 实例的最大数目的 陈述（通过相关联 的关系的端基） ， 其可以参与其中的 这种关系端是其一 部分的关系。在大 多数情况下，这将 是“1” （表示一个 且只有一个实体类 型可能参与）或 “*”（表示实体类 型的非指定数目可 以参加） 。 链接短语 字符串 01 这解释了其中的这 种关系到底是一部 分从相关的实体类 型的角度关系的性 质的声明（通过关 联关系端基） 。这 通常表现在业务方 面。并非所有的信 息模型方法，认识 本科生毕业设计（论文） 24 到这一点的概念。 实体的作用 字符串 01 声明解释该角色相 关的实体类型（通 过关联关系端基） 扮演的关联关系。 并非所有的信息模 型方法，认识到这 一点的概念。 集合类型 字符串 01 声明是否关联的实 体类型（通过关联 关系端基）的情况 下，被认为是一个 '设置'，一个'包 '（或'多集“） ， 一个”清单“或” 阵列“。大多数信 息模型方法不承认 这个概念。 集成性 布尔型 01 一个指示符，用于 指定相关联的实体 类型（通过相关联 的关系端基）的实 例是否被认为是对 其他实体类型的参 与关系（通过相关 联的关系和关系组 端识别）的实例的 聚集或不是。大多 数信息模型方法不 承认这个概念。 组成性 布尔型 01 一个指示符，用于 指定相关联的实体 类型（通过相关联 的关系端基）的实 例是否被认为是对 其他实体类型的参 与关系（通过相关 联的关系和关系组 端识别）的实例的 组合物或不是。大 多数信息模型方法 不承认这个概念。 本科生毕业设计（论文） 25 联系性 布尔型 01 一个指识符，用于 指定相关联的实体 类型的实例是否是 一个实体类型关联 或没有。大多数信 息模型方法不承认 这个概念 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 包含关系 关系 11 其中的关系 是这种关系 内容的一部 分。 包含关系内 容 否 包含组 关系内容组 11 关系内容的 这种关系表 示与其他组 中一个内容 存在相互排 斥的关系 互斥组件 否 部分代表 关系内容外 键属性 0* 这组外键的 属性，在序 列代表这种 关系内容。 代表关系内 容 是 对象 关系内容唯 一标识符 0* 该组关系的 结束的唯一 标识符的元 素的量这一 关系端充当 这样一个唯 一的标识符 的元素。 主题关系内 容 是 3.4.19 关系内容外键属性 关系内容外键属性是每一个元类的实例所代表的特定的最终外键的属性关系。 表 3-19 关系内容外键属性的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 本科生毕业设计（论文） 26 关系 关系内容 1* 关系内容是 随着序列中 其他外键属 性代表的。 部分代表内 容 是 3.4.20 关系组 关系内容组是一个元类的每个实例都代表一个特定关系内容。 表 3-20 关系组的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 实体类型 实体类型 实体类型 （主机实体 类型） ，通 过这种关系 组与其他的 实体类型 关系内容部 分说明 否 互斥组件 关系内容 1* 互斥组件和 这部 分的 关系内容的 设置。 包含组 是 3.4.21 关系内容唯一标识符元素 关系内容唯一标识符元素是每一个元类的实例所代表一个特定的关系最终唯 一标识符的元素。 表 3-21 关系内容唯一标识符元素的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 主题关系内 容 关系内容 11 关系组用作 该唯一标识 符元素。 对象 是 3.4.22 唯一标识符 唯一标识符是一个元类的每个实例，其中表示的特定唯一标识符的表示。 表 3-22 唯一标识符的元类 属性 数据类型 多重性 说明 本科生毕业设计（论文） 27 主要指标 布尔型 01 一个指示符，用 于指定该唯一标识 符是 否是关联的 实体或不是初级唯 一标识符。一些信 息模型方法不承认 这个概念。 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 实体类型 实体类型 11 其实例可以 通过这个唯 一标识符被 唯一标识 标识符部分 说明 否 标识符元素 局部描述 唯一标识符 元素 1* 包括此唯一 标识符的唯 一标识符的 元素。 包含唯一标 识符 是 3.4.23 唯一标识符元素 唯一标识符元素是一个抽象的元类的每个实例，其中表示特定唯一标识符元 素的表示。 表 3-23 唯一标识符元素的元类 属性 数据类型 多重性 说明 无 参考 类 多重性 说明 逆 优先权 包含唯一标 识符 唯一标识符 11 其中的唯一 标识符这个 唯一标识符 元素是其中 一部分。 标识符元素 局部描述 否 3.4.24 有效值 有效的值是一个元类的每个实例，它代表了一个特定的有效值。 表 3-24 有效值的元类 属性 数据类型 多重性 说明 名字 字符串 11 实际的允许值。在 一个独立于平台的 模型它可能会的概 念，例如， “男” 。 本科生毕业设计（论文） 28 在一个平台特定模 型它可能会在代码， 例如， “M”或“0” 。 参考 类 多重性 说明 逆 优先 包含描述域 枚举域 11 其中枚举域 这有效值为 允许值之一。 约束值 否 本科生毕业设计（论文） 29 第 4 章 信息模型注册元模型系统设计实现 4.1 系统功能模块 第三章已经详细介绍了基于 MFI 信息模型注册系统的关键问题和设计，本章 将简单介绍一下原型系统的实现。 根据需求分析的结果，本系统主要分为 12 个子模块，分别是：信息模型语 言模块、信息模型模块、图模块、实体类型模块、唯一标识符模块、属性模块、 主键属性模块、本机主键属性模块、外键属性模块、实体专业化分层模块、关系 模块、关系内容模块。系统各模块主要功能： 1.信息模型语言模块：本模块是对信息模型语言的元类进行注册，是以特定 的信息建模语言表示每个实例。 2.信息模型模块：本模块用于注册信息模型元类的相关结构。 3.图模块：本模块用于注册图元类的相关数据结构。 4.实体类型模块：本模块用于注册实体类型元类的相关数据结构。 5.唯一标识符模块：本模块用于注册唯一标识符元类的相关数据结构。 6.属性模块：本模块用于注册属性元类的相关数据结构。 7.主键属性模块：本模块用于注册主键属性元类的相关数据结构。 8.本机主键属性模块：本模块用于注册本机主键属性元类的相关数据结构。 9.外键属性模块：本模块用于注册外键属性元类的相关数据结构。 10.实体专业化分层模块：本模块用于注册实体专业化分层元类的相关数据结 构。 11.关系模块：本