Слайд 5. Объектно-ориентированный подход
Пояснения
Своей независимости от предметной области язык EXPRESS обязан применению в нем объектно-ориентированного подхода. Суть этого подхода состоит в том, что основным элементом модели является не понятие предметной области (например, понятие «изделие» для предметной области «проектирование»), а нейтральное понятие «объект», называемое в EXPRESS «сущностью».
Итак, что же такое «сущность»? Весь реальный мир состоит из множества отдельных вещей (объектов). Все объекты различны, но из неограниченного их числа можно выделить подмножества объектов, имеющих одинаковые характеристики. К примеру, это могут быть такие подмножества как «самолеты», «коты», и пр. Для обозначения таких подмножеств в естественном языке используются специальные термины. Например, среди множества всех объектов реального мира можно выделить подмножество объектов, имеющих четыре лапы, хвост и мяукающих. Для обозначения такого подмножества используется абстрактное собирательное понятие «кот». Употребление термина «кот» позволяет обозначить некоторый объект, как имеющий указанные характеристики, а также понять, что некоторый объект, именуемый «кот», имеет указанные характеристики.
Для определения какого-либо конкретного элемента из множества применяется термин – экземпляр сущности. Таким образом, каждый элемент множества котов, представляет собой экземпляр сущности «кот».
Слайд 6. Основной элемент языка
Пояснения
В EXPRESS для моделирования предметной области используются именно такие абстрактные понятия, называемые «сущностями». Таким образом, сущность – абстрактное понятие, выражающее класс объектов реального мира, имеющих общие характеристики. Примерами сущностей являются: изделие, организация, геометрическая точка и т.п. Если для предметной области важным является некоторое множество объектов, имеющих общие свойства, то в информационной модели предметной области это множество представляется в виде сущности (например, изделие для проектирования). С другой стороны, можно сказать, что в информационной модели предметной области содержится описание тех абстрактных понятий, которые важны для этой предметной области.
Сущность выражает некоторый абстрактный образец объекта реального мира. Сами объекты выражаются с помощью экземпляров сущностей. Таким образом, экземпляр сущности – абстрактное понятие, выражающее представителя класса объектов реального мира, имеющих общие характеристики. Например, понятие «геометрическая точка» – сущность, но конкретная точка выражается экземпляром сущности. В информационных моделях на языке EXPRESS нельзя представить собственно экземпляры сущностей, но можно задать условия корректности экземпляров некоторой сущности, т.е. критерий существования некоторого объекта реального мира, выражаемого экземпляром сущности, в моделируемой предметной области. Например, для некоторой предметной области мы можем потребовать, чтобы все геометрические точки имели только положительные координаты и точки, не удовлетворяющие этому условию, не попадут в нашу предметную область, а экземпляры сущности «геометрическая точка», которыми они выражаются, будут некорректными.
Итак, сущность выражает класс объектов, определяемый общими характеристиками. Общие характеристики объектов выражаются атрибутами сущности (например, координаты в пространстве для геометрической точки). Таким образом, атрибут сущности – абстрактное понятие, выражающее отдельную характеристику класса объектов реального мира, имеющих общие характеристики. Каждый атрибут сущности имеет имя, описывающее выражаемую атрибутом характеристику в контексте сущности (например, координаты точки имеют имена «x», «y» и «z»). Экземпляры сущности обладают конкретными значениями атрибутов (например, x=1, y=2, z=3).
Слайд 7. Компоненты языка
Пояснения
Информационная модель на языке EXPRESS выражается в виде текста, состоящего из синтаксических элементов (компонентов языка). Из этих компонентов формируются семантические элементы (понятия языка). Собственно сам текст состоит из строк, а строки формируются из символов.
Слайд 8. Алфавит
Пояснения
Алфавит языка, предназначенный для формирования всех остальных компонентов языка и содержащий набор используемых символов языка EXPRESS, включающий арабские цифры, прописные и строчные буквы английского алфавита и специальные символы (использование букв русского алфавита строго ограничено и об этом будет сказано особо).
Слайд 9. Комментарии
Пояснения
Комментарии предназначены для повышения наглядности информационной модели для человека. Существует два типа комментариев: встроенные (могут встречаться в любом месте, начинаются символами «(*» и заканчиваются символами «*)») и хвостовые (могут встречаться только в конце строки и начинаются символами «--»).
Слайд 10. Зарезервированные слова
Пояснения
Зарезервированные слова предназначены для выражения различных понятий языка EXPRESS (например, для выражения понятия «сущность» используется ключевое слово «ENTITY»).
Слайд 11. Знаки
Пояснения
Знаки предназначены для разделения других компонентов языка (например, пробел) или для задания операций над другими компонентами языка (например, «+»).
Слайд 12. Идентификаторы
Пояснения
Идентификаторы предназначены для наименования различных строительных блоков информационной модели (например, для различения разных сущностей информационной модели, каждой из них присваивается свой идентификатор, скажем, «Point» или «Circle»). Идентификатор не может совпадать с зарезервированным словом.
Слайд 13. Литералы
Пояснения
Литерал языка EXPRESS представляет собой самоопределяющее неизменное значение. Примером литерала является число «5». Смысл этого числа понятен из него самого безо всяких дополнительных определений (т.е. оно является самоопределяющим). Кроме того, число «5» никоим образом не может быть изменено (т.е. оно является неизменным). Литералы в языке применяются для выражения значений атрибутов экземпляров сущностей (скажем, тем же числом «5» может быть выражена одна из координат некоторой конкретной геометрической точки) или для формирования более сложных значений. В EXPRESS существует несколько типов литералов, которые отличаются набором и порядком следования составляющих их символов алфавита языка EXPRESS
Слайд 14. Двоичный литерал
Пояснения
Двоичный литерал предназначен для представления двоичных чисел, т.е. чисел, состоящих из символов «0» или «1».
Слайд 15. Целочисленный литерал
Пояснения
Целочисленный литерал предназначен для представления целых десятичных чисел.
Слайд 16. Вещественный литерал
Пояснения
Вещественный литерал предназначен для представления вещественных десятичных чисел, т.е. чисел, состоящих из обязательной мантиссы и необязательной экспоненты.
Слайд 17. Простой строковый литерал
Пояснения
Строковый литерал предназначен для представления текстовых значений. Этот литерал не может занимать несколько строк и бывает двух типов: простой строковый литерал и кодированный строковый литерал.
Простой строковый литерал содержит символы из алфавита языка EXPRESS. Начало и конец этого литерала обозначаются одинарной кавычкой, если кавычка встречается в самом литерале, то она дублируется.
Слайд 18. Кодированный строковый литерал
Пояснения
Кодированный строковый литерал предназначен для поддержки символов национальных алфавитов (в том числе, русского) и содержит символы в закодированном виде согласно стандарту ISO 10646. Начало и конец этого литерала обозначаются двойными кавычками.
Слайд 19. Логический литерал
Пояснения
Логический литерал предназначен для представления встроенных в EXPRESS констант TRUE (истина), FALSE (ложь) и UNKNOWN (неопределенность).
Слайд 20. Тип данных
Пояснения
Сущность выражает множество объектов реального мира, имеющих общие характеристики (например, геометрические точки). Атрибут сущности выражает некоторую конкретную характеристику, объединяющую объекты в множество (например, координату точки). Для отдельного объекта из множества эта характеристика может быть измерена и ей может быть присвоено некоторое значение (например, число, выражающее координату точки). Таким образом, атрибуту экземпляра сущности также может быть поставлено в соответствие некоторое значение. Но обычно характеристика может принимать не любое произвольное значение, а значение из некоторой области допустимых значений, ведь, например, координаты точки принято измерять числами, а не строковыми литералами. Следовательно, для каждого атрибута сущности необходимо указывать область его допустимых значений. Именно для этих целей в языке EXPRESS используются типы данных.
Тип данных представляет собой область значений, т.е. область, содержащую значения. Значит, если атрибуту сущности поставлен в соответствие некоторый тип данных, то в экземпляре этой сущности значением этого атрибута может быть только значение, входящее в область значений типа данных. Основным предназначением типа данных, как уже говорилось, является задание области допустимых значений атрибута сущности.
Всего в EXPRESS существует пять категорий типов данных:
Простые;
Агрегированные;
Поименованные;
Составные;
Обобщенные.
Первые четыре категории будут рассмотрены более подробно.