分层数据模型的一种替代

Question

问题域

我正在开发一个相当大的应用程序，它使用分层数据模型。它获取图像，提取图像的特征，并在此基础上创建分析对象。因此，基本模型类似于对象-(1:n)-Image(1:1)-Image。但是同一组图像可以用于创建多个分析对象(具有不同的选项)。

然后一个对象和图像可以有很多其他连接的对象，比如分析对象可以用附加的数据进行细化，或者复杂的结论(解决方案)可以基于分析对象和其他数据。

电流溶液

这是解决方案的草图。堆栈表示一组对象，箭头表示指针(即图像特征链接到它们的图像，反之亦然)。某些部分:图像、图像特征、附加数据可能包含在多个分析对象中(因为用户希望对不同的对象集进行分析，组合方式不同)。

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图像、特征、附加数据和分析对象存储在全局存储(上帝-对象)中.解决方案通过组合存储在分析对象中(并依次包含解决方案特性)。

所有实体(图像、图像特征、分析对象、解决方案、附加数据)都是相应类的实例(如IImage、.)。几乎所有的部分都是可选的(也就是说，在我们有了解决方案之后，我们可能想要丢弃图像)。

当前解决方案的缺点

1. 导航这个结构是痛苦的，当你需要连接像草图中的虚线一样。如果您必须显示一个图像，上面有几个解决方案功能，那么首先必须遍历分析对象，以找到其中哪些是基于该图像的，然后遍历这些解决方案来显示它们。
2. 如果要解决1.您选择显式存储虚线链接(即图像类将有指向与其相关的解决方案特性的指针)，您将非常努力地维护这些指针的一致性，并在发生变化时不断更新链接。

我的想法

我想要构建一个更可扩展的(2)和灵活的(1)数据模型。第一个想法是使用关系模型，将对象及其关系分离。为什么不在这里使用RDBMS呢? sqlite似乎是一个合适的引擎。因此，复杂的关系可以通过数据库上简单(左)联接的方式访问:伪代码"images JOIN images_to_image_features JOIN image_features JOIN image_features_to_objects JOIN objects JOIN solutions JOIN solution_features")，然后通过ID从全局存储中获取实际的C++对象以获得解决方案的特性。

问题

所以我的主要问题是

• 对于我描述的问题，使用RDBMS是一个合适的解决方案，还是不值得，并且有更好的方法在我的应用程序中组织信息？

如果关系数据库管理系统没有问题，我希望得到任何关于使用关系数据库管理系统和关系方法来存储C++对象关系的建议。

Answer 1

我不推荐基于您对可扩展和灵活模型的需求的RDBMS。

1. 无论何时更改数据模型，都必须更改DB模式，这可能涉及比更改代码更多的工作。
2. 只有在运行时才会发现DB查询的任何问题。这会对维护费用产生很大的影响。

我强烈建议使用标准的C++ OO与STL编程。

1. 通过更新相关对象和索引，您可以使用封装来确保任何数据更改都是正确的。
2. 可以使用STL在数据上构建高效的索引。
3. 您可以创建外观来轻松获取信息，而不需要转到多个对象/集合。这将是一次工作
4. 您可以制作单元测试用例以确保正确性(与数据库的单元测试相比，要简单得多)。
5. 您可以利用多态性来构建不同类型的对象、不同类型的分析等等。

所有这些都是非常基本的，但我认为，如果您改进当前的解决方案，而不是寻找基于DB的解决方案，您的努力将得到最好的利用。

Answer 2

您可能希望了解语义Web技术，如RDF、RDFS和OWL，这些技术提供了一种可供选择的、可扩展的建模方法。有一些开源的三层存储，而一些主流的RDBMS也有三层存储功能。

特别是看看曼彻斯特大学的抗议者/OWL教程：http://owl.cs.manchester.ac.uk/tutorials/protegeowltutorial/

如果您认为这个方向值得进一步研究，我可以推荐工作本体论者的语义网。

Answer 3

根据图表，我建议RDBMS解决方案确实可以工作。自从我开发RDMS (当然称为RDM！)以来已经有很多年了，但是我能够更新我的知识，并获得了很多关于数据结构和布局的宝贵见解，这与您通过阅读Stephane Faroult的“SQL的艺术”( the Art of SQL)所描述的非常相似。他的书对回答你的问题有很大帮助。

为了确保准确性，我在亚马逊上添加了一个链接：http://www.amazon.com/The-Art-SQL-Stephane-Faroult/dp/0596008945

你阅读它不会出错，即使最终它不能完全解决你的问题，因为作者做了如此出色的工作，以明确的措辞打破关系，并提出了优雅的解决方案。这本书不是SQL的手册，而是对如何思考数据和数据之间的相互关系的深入分析。看看这个！

使用RDBMS来跟踪数据之间的链接可以有效地存储和思考您正在寻找的分析，并且链接是“软的”--也就是说，当它们链接的硬对象被删除时，它们就会消失。这确保了数据的完整性；Mssr Fauroult可以回答该做什么来确保这是正确的。