时间：2022-12-19 12:30:01 | 来源：信息时代
时间：2022-12-19 12:30:01 来源：信息时代
EXPRESS信息建模语言 : 组成STEP的所有标准中的一个核心的国际标准(ISO10303-11)。STEP的集成资源及应用协议中的产品数据描述要求使用形式化的数据规范语言来保证描述的精确性和一致性,EXPRESS语言就是根据这些要求制定的数据规范语言,它提供了对集成资源和应用协议中产品数据进行标准化描述的机制,是整个STEP中数据模型的形式化描述工具,所有中性文件中的数据交换模型和标准数据存取界面实现方式中的数据模型都采用EXPRESS语言进行描述。STEP数据在数据库、文件库及各种应用系统之间都是通过公共的EXPRESS描述的模型进行交换,是STEP所有实施方法和有关工具的基础。
EXPRESS语言吸收了许多程序设计语言的功能和特点,特别是Ada,Algol,C,C++,Euler,Modula-2,PASCAL,PL/1和SQL等,同时又增加了一些新的功能,以便更适于表达信息模型。但EXPRESS并不是一种程序设计语言,它不包含输入/输出、信息处理、异常处理等语言元素,它只是一种描述语言,用来描述一个数据库的概念模式。EXPRESS语言具有丰富的数据类型,通过类型说明、实体说明、常量说明、算法说明、规则说明、表达式说明及模式说明等进行信息模型的描述,其建模描述机制如下:
(1)数据类型: 数据类型是数据定义语言的核心,其强弱直接影响语言的建模能力。EXPRESS在传统程序设计语言的数据类型的基础上吸收了面向对象技术中继承、合成等机制,形成了具有强大表达功能的数据类型,其数据类型包括简单数据类型、聚合数据类型、实体数据类型、定义数据类型、枚举数据类型和选择数据类型。
(2)类型说明: 类型说明是创建一个定义数据类型,定义数据类型的值域与隐含数据类型的值域相同,也可以对定义类型增加约束以限制其值域范围。
(3)实体说明:实体说明是EXPRESS语言的核心内容,它创建一个实体数据类型,用来表达一类具有共同特性和行为的现实世界中物理或概念对象。对象的数据元素用属性来表达,而行为则通过静态约束来表达,其语法为:
ENTITY entity_id [subsuper];
{explicit_attribute}
[derived_clause]
[inverse_clause]
[unique_clause]
[where_clause]
END_ENTITY;
这里entity_id是实体标识符,subsuper的说明反映实体之间的继承关系。实体的属性分为显式属性、导出属性和逆向属性三类,explicit_attribute是实体的基本属性,derived_clause是指由显式属性通过某种计算方式得到的属性,inverse_clause指明实体之间所属的约束关系,属性定义中的值域可以是基本类型,也可以是另一实体类型。unique_clause指明对于实体的某个或某些属性,其实例必须保持唯一性。where_clause指明对实体值域的约束,只有属性满足值域规则中约束的实体实例才属于该实例的值域。
(4)常量说明: 常量说明用来声明命名常量,EXPRESS语言中的常量说明与一般程序设计语言中的常量说明相同。
(5)算法说明: 算法说明包括函数和过程说明,其说明格式与一般程序设计语言相似,都有输入参数和返回类型的说明,但与程序设计语言中的函数和过程的作用不一样,它描述的不是一个算法或处理过程,而只用于规则说明、实体中导出属性说明及其他用于对实体进行约束的场合。
(6)规则说明: 规则说明是在模式内定义的一个全局性约束规则,与实体说明中的域规则和唯一性规则等局部规则不同,它定义的规则在整个模式内有效。
(7)界面说明: 界面说明用来建立模式之间的引用关系,EXPRESS提供两种界面规范即使用规范和引用规范,分别由关键字USE和REFERENCE说明,每种规范都有其不同的使用要求及约束。使用是对模式中说明的实体所定义的数据类型而言,引用则是对除模式和规则之外的其他所有EXPRESS说明项的引用。
(8)表达式说明:由于EXPRESS语言有较复杂的数据类型,因而必须有相应的操作符,表达式说明主要用于规则说明、算法说明、实体说明和类型说明等涉及数据类型操作的场合,EXPRESS提供七类操作符,即算术运算、关系运算、二进制运算、逻辑运算、字符串运算、聚合运算和成员引用运算,说明中必须考虑操作符两边的操作数的类型兼容问题。
(9)模式说明:EXPRESS作为一种信息建模语言,其主要目标就是建立现实世界某一部分的信息模型即概念模式,该模式应是一个逻辑上独立、完整的概念模式。
(10)其他说明: EXPRESS语言中的执行语句用于定义函数、过程和规则中的动作,这些语句只作用于算法和规则中的局部变量,用于定义模式中的动态约束。EXPRESS语言还定义了一些标准常量、函数和过程,其目的也是为了建模的方便。
EXPRESS语言具有面向对象的许多概念,其本身就是一种面向对象的建模语言,因而可用于面向对象数据库系统中进行面向对象数据模型的描述。该语言不仅能为人理解,而且能被计算机处理,描述的形式化使计算机自动检查和处理的可能性得到提高。语言重点放在实体定义上,能够描述纷繁复杂的内容且与具体实现无关,语言的国际标准和标准的数据形式定义非常适合在集成环境中使用。由于STEP标准已被工业发达国家和先进企业所接受,软件供应商已开始向用户提供商品化的EXPRESS工具,EXPRESS语言的应用领域也不再局限于制造业,在石油、建筑工程方面也有广泛的应用。
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