CN101183370A - 基于类定义和关系定义的拓扑建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，本发明的方法是将相同类型的对象抽象成类，将对象之间关系抽象为类之间的关系，通过类和类之间的关系进行拓扑建模，然后，根据类定义、关系定义以及配置数据通过拓扑数据生成器自动生成拓扑数据，以类和关系定义为基础进行建模，能够大大降低工作量。本发明的方法适用于数据量大，或拓扑模型经常改动的拓扑模型建模，使用本发明的方法可以根据用户需求，快速建立拓扑模型，生成并管理拓扑数据，利用拓扑图进行信息展示。因此，既可以缩短软件系统实施时间，又增加了系统灵活性，使的拓扑数据易于维护。

Description

基于类定义和关系定义的拓扑建模方法

1.技术领域

本发明涉及一种计算机应用技术领域，具体地说是一种基于类定义和关系定义的灵活、高效的拓扑建模方法。

2、技术背景

拓扑图是将客观世界中的对象及对象之间的关系抽象为节点及节点间的连线，以节点和连线的形式来展示人们关心的信息，而忽略不关心的信息。客观世界中的对象及对象之间的关系构成物理模型。在物理模型中，对象的属性称为配置数据。拓扑模型是根据对象及对象之间的关系构建出来的拓扑节点和节点间连线的的集合。在拓扑模型中，节点和连线称为拓扑数据。拓扑建模是根据物理模型生成拓扑模型的过程。

由于拓扑图采用了节点和连线这种清晰、直观的展现形式，能够清晰展示人们关心的对象及它们之间的关系，从而被广泛应用于监控、资源管理等软件系统。

尤其是在电信领域中，很多网管软件都要求建立拓扑模型，使用拓扑图直观展示系统信息，例如故障管理系统，性能管理系统、资产管理系统等。随着电信业务的快速发展和电信网络不断壮大，要求网络管理系统中拓扑模型能够灵活改变，并且拓扑数据能够及时更新。

在现有技术的大多数的软件系统中，拓扑数据是在项目开发或实施过程中手动根据配置数据创建，有些甚至将拓扑数据直接写入到程序代码中。如此的拓扑数据管理方式，不仅手动维护拓扑数据的工作量巨大，而且，使得拓扑模型难以更改，使得拓扑数据的维护非常艰难。许多客户不得不为了更新拓扑数据而重新开发整个系统。

3、发明内容

本发明的目的是将相同类型的对象抽象成类，将对象之间关系抽象为类之间的关系，通过类和类之间的关系进行拓扑建模。建模完成之后，根据类定义、关系定义以及配置数据通过拓扑数据生成器自动生成拓扑数据。一个系统中要管理的对象数据可能达到十几万条，但抽象成的类的数量却少的多。因才以类为基础进行建模能够大大降低工作量，使得拓扑数据易于维护。并且，本发明可以通过修改类定文件和关系定义配置文件快速响应模型变更，而不需要修改程序代码。

本发明的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，是按以下方式实现的：具体包括以下步骤：

1)采用面向对象分析的方法，从拓扑管理对象抽象成类，根据拓扑建模需要定义类属性，用面向对象的管理配置数据，生成类定义配置文件；

2)根据类定义和属性定义创建物理表，并将对象数据导入物理表；

3)物理表中的数据作为类对象数据，即模型的配置数据；

4)定义拓扑模型需要的实体关系，并存入关系配置文件；

5)定义模型的实体连接关系，并存入关系配置文件；

6)定义模型的抽象连接关系，并存入关系配置文件；

7)将关系定义自动翻译为SQL语句；

8)利用SQL语句自动生成拓扑数据。

在步骤1)中采用了面向对象的分析方法，将对象抽象成类，定义类属性，用面向对象的思想管理配置数据。

在步骤2)中为不同的类定义自动创建物理表，将类映射成表，类属性映射成表字段。

在步骤3)中采用数据库物理表持久化存储类对象。

在步骤4)中的实体关系定义，通过实体关系定义来描述哪些类对象要出现在拓扑图中。

在步骤5)中的实体连接关系定义，通过实体连接关系定义来描述出作为拓扑图上节点间连线上出现的类对象。

抽象连接关系定义，通过抽象连接关系定义来描述拓扑图上节点之间的抽象连线。

将各种关系定义自动翻译为SQL语句，并通过关系定义生成拓扑数据。

在应用于数据量大或拓扑模型经常变动的情况下，可以通过修改类定文件和关系定义配置文件，快速响应模型的变更。

本发明的有益效果是：可以根据用户需求，快速建立拓扑模型，生成并管理拓扑数据，利用拓扑图进行信息展示。并且，该方法可以通过修改类定文件和关系定义配置文件快速响应模型变更，而不需要修改程序代码。使用该发明可以缩短软件系统实施时间，增加系统灵活性。

该拓扑建模方法，具有的优势概括如下：

1)通过从对象抽象出类定义，从而减小了建模的工作量；

2)由关系定义生成拓扑数据，从而使的拓扑模型灵活、易与维护。

4、附图说明

附图1为本发明的拓扑建模示意框架图；

附图2为类及关系定义示意图；

附图3为节点拓扑图。

2.具体实施方式

参照说明书附图对本发明的方法作以下详细的说明。

如图3所示，创建一个拓扑图就是创建拓扑图中的节点和节点间的连线的过程。拓扑图中的节点对应与类的对象，拓扑图中的连线可以对应与类的对象(称之为实体连线)，也可通过定义对象之间的规则抽象生成(称之为抽象连线)。在该方法中，拓扑图中的节点通过实体关系生成，实体连线通过实体连线关系生成，抽象连线由抽象连线关系生成。

为实现基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，采用的技术方案如图1所示。

具体的执行步骤如下：

步骤1、抽象类定义。将要管理的对象进行分类，同一类的对象具有相同的属性定义。在电信网管中，一般根据设备类型将设备对象进行分类，如将所以MSC设备定义成一个MSC类，该类每一个对象(即一个具体的msc)都有厂商、型号、所在地市等属性。类定义需包含：类名、类编码。如MSC类的定义：类名＝MSC、编码＝MSC。

确定为每个类定义哪些属性非常重要，因为类之间的关系要通过类属性建立。属性的定义又包含属性名称、属性编码、属性数据类型等几个字段。如MSC的“型号”属性定义如下：名称＝型号、属性编码＝model、数据类型＝字符串。

步骤2、根据类定义建物理表。物理表的建立规则如下：

1)表名＝类编码；

2)根据类的每一个属性定义生成表的一个字段，字段名＝属性编码，字段数据类型＝属性类型；

步骤3、将配置据导入物理表。将需求调研阶段收集到的对象数据按所属类导入步骤102创建的配置数据表。

步骤4、定义实体关系。

实体关系描述了哪些对象应该在拓扑图中作为节点出现。在拓扑图定义中可以存在多个实体关系。实体关系的定义格式如下：

关系名：类A在拓扑图××中的实体关系；

节点类：A；

关系描述：[A.属性i比较运算符B.属性#j][比较运算符[]……]；

步骤5、定义实体连接关系。

实体连接关系描述了哪些对象应该在拓扑图中作为连线出现。在拓扑图定义中可以存在多个实体连接关系。实体连接关系的定义格式如下：

关系名：类C在拓扑图××中的实体连接关系；

节点类：C；

关系描述：[C.属性i比较运算符B.属性#j][比较运算符[]……]；

步骤6、定义抽象连接关系。

抽象连接关系描述了那些由对象间的逻辑联系生成的拓扑图中的连线。在拓扑图定义中可以存在多个抽象连接关系。抽象连接关系的定义格式如下：

关系名：类A、B间在拓扑图××中的抽象连接关系；

关联类：A、B

关系描述：[A.属性i比较运算符B.属性#j][比较运算符[]……]；

步骤7、生成拓扑数据。在图1中的拓扑数据生成器，根据关系定义生成拓扑数据。拓扑数据生成器的原理是根据关系定义生成数据库查询语句，然后执行查询语句生成拓扑数据。

实体关系到查询语句的翻译：

SELECT NodeTable.id FROM NodeTable WHERE关系描述；

其中NodeTable为关系的节点类对应的表名。

实体连接关系到查询语句的翻译：

SELECT NodeTable.id1 FromNode，NodeTable.id2 ToNode FROM NodeTable WHERE关系描述；

其中NodeTable为关系的节点类对应的表名，FromNode、ToNode分别为连线的起端节点名和对端节点名。

抽象连接关系到查询语句的翻译：

SELECT A.id FromNode，B.id ToNode FROM关联类A对应的表名，关联类B对应的表名WHERE关系描述；

其中FromNode、ToNode分别为连线的起端节点名和对端节点名。

拓扑数据生成后可以存储到数据库并进行拓扑展现。

步骤8、拓扑数据的展现。

生成后的拓扑数据可以分别作为节点和连线在拓扑图上展现。

实施例

以电信领域故障管理系统中设备拓扑图为例说明本发明的具体应用。在故障管理系统中，为方便用户找到发生故障的设备，需要将被管理的电信设备在拓扑图上进行展现。目前，电信网络中设备数量非常多，由于新增设备、设备维护等造成设备变化经常发生，而且随着电信业务的发展，网络拓扑结果也可能改变。

为了快速创建并灵活维护设备拓扑图，可以采用本专利中的拓扑建模方法。以天河市设备拓扑为例，具体的执行步骤如下：

步骤1、根据电信网络中设备类型抽象出类定义。

根据业务需要，抽象出来的类有：CITY、MSC、BSC、BTS、CELL、LINKSET。

步骤2、创建建物理表。

根据上面的类定义创建的物理表有：BASIC_CITY、BASIC_MSC、BASIC_BSC、BASIC_BTS、BASIC_CELL、BASIC_LINKSET、

步骤3、将配数据导入物理表。配置数据从天河市电信资源管理系统中导入。

步骤4、定义实体关系。在该拓扑图中用到的实体关系有：

1)名称为天河的城市：

节点类：CITY；

关系描述：CITY.NAME＝“天河”；

2)天河市的所有MSC：

节点类：MSC；

关系描述：MSC.CITYNAME＝“天河”；

其他实体关系类同：天河市的所有BCS、BTS、CELL。

步骤5、定义实体连接关系。在该拓扑图中用到的实体连接关系有：

1)天河市的所有LINKSET：

节点类：LINKSET；

关系描述：LINKSET.CITYNAME＝“天河”。

步骤6、定义抽象连接关系。在该拓扑图中用到的抽象连接关系有：

1)CITY所属MSC：

关联类：CITY、MSC；

关系描述：CITY.CITYNAME＝MSC.CITYNAME：

2)其他类同的抽象连接有：MSC所管理的BSC、BSC所管理的BTS、BTS所管理的CELL。

本系统中定义的类和类之间的关系请参见图2：类及关系定义图。

步骤7、生成拓扑数据。首先将关系转换成SQL语句，以实体关系“名称为天河的城市”为例，SQL语句入下：

SELECT BASIC_CITY.ID FROM BASIC_CITY WHERE BASIC_CITY.CITYNAME＝’天河’；

执行所有SQL语句，生成拓扑数据。

步骤8、在拓扑图中呈现拓扑数据。

本系统生成的拓扑图请参见图3：拓扑图示意图。

以天河市为例，所有设备的数据大约有4000左右，而抽象成的类只有6个。使用本专利中的建模方法，可以通过对6个类及他们之间的关系定义来管理4000多个对象数据，大大减少了建模工作量，而且易于模型修改。

如果用户需要修改拓扑模型，只需要修改类定义和关系定义配置文件，即根据变更后的配置文件自动更新拓扑数据。

如果用户有新入网设备，则只需在相应的类中增加配置数据，通过该方法自动更新拓扑数据即可。

因此将本发明应用于电信网络管理系统，可以快速建模，并快速相应用户的需求变更，大大提高工作效率。

综上所述，基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，可以简单、快速创建拓扑图，并且易于模型维护。该方法可以广泛应用于电信、电力等领域，例如：电信资源管理、电信性能管理、电力输电网络故障管理等。

Claims (10)

1.基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于包括以下步骤：

1)采用面向对象分析的方法，从拓扑管理对象抽象成类，根据拓扑建模需要定义类属性，用面向对象的管理配置数据，生成类定义配置文件；

2)根据类定义和属性定义创建物理表，并将对象数据导入物理表；

3)物理表中的数据作为类对象数据，即模型的配置数据；

4)定义拓扑模型需要的实体关系，并存入关系配置文件；

5)定义模型的实体连接关系，并存入关系配置文件；

6)定义模型的抽象连接关系，并存入关系配置文件；

7)将关系定义自动翻译为SQL语句；

8)利用SQL语句自动生成拓扑数据。

2.权利要求1所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于，步骤1.1中采用了面向对象的分析方法，将对象抽象成类，定义类属性，用面向对象的思想管理配置数据。

3.权利要求1所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于，步骤2)中为不同的类定义自动创建物理表，将类映射成表，类属性映射成表字段。

4.权利要求1所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于，步骤3)中采用数据库物理表持久化存储类对象。

5.权利要求1所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于步骤4)中的实体关系定义，通过实体关系定义来描述哪些类对象要出现在拓扑图中。

6.权利要求1所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于步骤5)中的实体连接关系定义，通过实体连接关系定义来描述出作为拓扑图上节点间连线上出现的类对象。

7.权利要求7所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于抽象连接关系定义，通过抽象连接关系定义来描述拓扑图上节点之间的抽象连线。

8.权利要求7所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于，将各种关系定义自动翻译为SQL语句。

9.权利要求8所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于将关系转换为SQL语句，并通过关系定义生成拓扑数据。

10.权利要求1所述的基于类定义和关系定义的拓扑建模方法，其特征在于，在应用于数据量大或拓扑模型经常变动的情况下，通过修改类定文件和关系定义配置文件，快速响应模型的变更。

Images