CN117992529A - 用于动态展示来自数据仓库的制造操作数据的方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于动态展示来自数据存储库(DB)的数据的方法和系统包括下述步骤：提供与要展示的数据相关的一个或更多个数据模型实体；为该数据模型实体或每个数据模型实体创建控制器(MC)；对该控制器或每个控制器(MC)进行编译，从而创建相应的构件(AF)；以及对所述构件(AF)进行处理以在数据展示主机(DEH)处获得数据展示。提供至少一个数据模型实体的步骤包括创建该数据模型的逻辑的、人类可读的表示(MM)(元模型)，并且创建和编译该控制器或每个控制器(MC)的步骤以及创建和处理所述构件(AF)的步骤从该元模型(MM)开始在用户(EU)修改后者并且请求数据展示时自动地执行。

Description

用于动态展示来自数据仓库的制造操作数据的方法和系统

技术领域

本发明涉及数字制造(DM)，并且更特别地，本发明涉及用于动态展示来自企业数据仓库即来自企业数据的中央存储库的制造操作数据的方法和系统。

背景技术

如已知的，数字制造是使用包括模拟工具、3D可视化工具、分析工具和协作工具的集成的、基于计算机的系统来同时创建产品和制造流程定义。数据分析在DM中发挥关键作用，基于数据分析，制造商可以在短时间内做出正确的决策。为了进行这样的分析并且展示结果，用户通常要创建特定的应用。为此，用户必须访问其包含在数据集市(即，数据仓库的子集，包含与特定业务线或团队相关的数据)中的数据，所述数据集市被称为“智能视图”，用户可以随意地创建和编辑这些数据集市。

当然，在DM环境中，用户期望以与现有的商业智能(BI)工具兼容的形式来展示来自数据集市的数据，从而确保性能和安全标准。此外，用户需要确保在对数据集市执行创建/编辑操作期间的服务连续性。

该问题的简单解决方案可以是直接展示数据库，使得用户能够看到对数据库模型所做的更改。由于对数据安全的担忧，该解决方案不可接受。

使用BI中当前采用的软件技术例如REST(表述性状态转移)架构的可能的解决方案可以是手动地创建REST端点，以展示来自数据集市的数据。该解决方案的示意性表示在图1的象形图中示出。

在该图中，图标DB表示包含要展示的数据的数据存储库(例如，企业数据仓库)，并且图标DA表示由用户创建的控制面板，在该控制面板处展示期望分析的结果。通过示例的方式，假设数据存储库DB是关系数据库，在该关系数据库中根据实体、属性和关系来构造数据，如本领域技术人员已知的。呈小的人体胸部形状的图标D表示用户的技术人员(例如，开发人员)的工作，而呈大的人体胸部形状的图标EU表示最终用户，即，被委托操纵所展示的数据以对其进行期望分析的人。此外，黑色箭头表示在用于获得数据展示的处理(流水线)期间执行的操作，并且白色箭头表示运行时的工作流。

已知的处理基本上包括以下步骤：

1.开发人员D针对特定展示从感兴趣的数据模型(他/她已知的)开始，创建多个控制器(针对每个模型实体创建一个控制器)，即，他/她编写访问数据所必需的程序代码。整个模型实体和相应的控制器被表示为MC；

2.开发人员D对为控制器创建而编写的代码进行编译，并且创建包含控制器逻辑的构件AF；

3.然后，开发人员D通过在构件AF必须管理必要配置(例如，数据库访问凭证)的环境中运行所述构件AF来分发这些构件AF；然后将所述构件传递至数据展示主机DEH(即，传递至REST端点)以用于发布。通过示例的方式，数据展示可以通过使用开放数据协议(OData)来进行，该协议是ISO/IEC标准20802-1:2016和20802-2:2016的主题；

4.最终用户EU现在可以与数据展示主机DEH进行交互，并且访问数据以进行期望的分析并且构建她/他自己的控制面板。

此时，只要不需要修改数据展示(运行时操作)，数据展示主机DEH就将与数据库DB直接交互以访问数据，并且将数据呈现给最终用户EU，而无需技术人员的干预。

当最终用户EU(例如由于业务线的新需求)需要通过添加/修改/删除一个或更多个实体或关系来修改模型时，技术人员再次参与。在这种情况下，开发人员D必须在数据库DB中进行相应的修改，并且然后重复上述步骤1至步骤3。

这种解决方案有许多缺点，其中主要的是每当数据集市模型发生变化时，都需要对数据库DB进行干预，并且开发人员D必须重复整个处理以便更新展示，如上所述。这显然耗时且容易出错。直接后果是开发人员D的新干预增加了过程的成本。

另一严重缺点是，在每次更新结束时，出于维护目的，该过程需要服务停机时间，在服务停机时间期间新开发的解决方案被发布。

对开发人员进行新干预的需要显然还引入了数据源中新数据的到达与新数据对最终用户的可用性之间的延迟。

发明内容

因此，本发明的目的通过提供用于动态展示来自数据仓库的制造操作数据的方法和系统来克服上面提及的现有技术的缺点，所述方法和系统使得能够在数据模型发生变化时更新数据展示，而无需重复导致展示的处理。

上述目的通过一种用于动态展示来自数据存储库的数据特别是来自企业数据仓库的制造操作数据的方法来实现，该方法包括以下步骤：

-提供与要展示的数据相关的一个或更多个数据模型实体；

-为该数据模型实体或每个数据模型实体创建控制器；

-对该控制器或每个控制器进行编译并且创建相应的构件；以及

-对所述构件进行处理以在数据展示主机处获得数据展示；

其中，提供至少一个数据模型实体的步骤包括创建该数据模型或每个数据模型的逻辑的、人类可读的表示(“元模型”)，并且创建和编译该控制器或每个控制器的步骤以及创建和处理所述构件的步骤从该元模型开始在用户修改后者并且请求数据展示时自动地执行。

在本发明的实施方式中，该方法还包括：在创建该控制器的步骤之前，读取经修改的元模型和更新数据存储库以使该数据存储库与元模型一致的步骤。这些步骤由用户对数据展示的请求而开始。

在本发明的实施方式中，创建该模型控制器或每个模型控制器的步骤包括：

-从相应的元模型中提取所有实体和关系；

-编写对应的类，其中针对每个实体编写一个类；

-将所述类映射到数据存储库；以及

-为该模型实体或每个模型实体生成控制器代码，并且为其创建浏览路径。

在本发明的实施方式中，对所述构件进行处理的步骤包括：

-将所述构件加载到数据展示主机中；

-创建和发布开放容器计划(OCI)镜像，该OCI镜像包含包括所述构件的数据展示主机；以及

-执行该OCI镜像并且运行该数据展示主机。

在本发明的实施方式中，创建和执行OCI镜像并且运行数据展示主机的步骤通过使用零停机时间部署技术来执行。

在本发明的实施方式中，在用户每次访问元模型时执行以下操作：

-对所请求的展示所必需的实体和/或关系是否定义在对应的数据模型中进行检查，并且如有必要，则通过将相应的语句写入该元模型中来添加/修改/删除一个或更多个实体和/或关系；

-对所述语句的正确性进行检查，并且在肯定的情况下，模拟所述语句的结果；

-对该结果是否是期望的结果进行检查，并且在肯定的情况下，请求数据展示。

在本发明的实施方式中，在对语句的正确性和结果的检查中的任一检查的结果为否定的情况下，修改所述语句，并且从对语句正确性的检查起重新开始操作。

在本发明的实施方式中，该方法导致REST(表述性状态转移)端点的自动创建。

在本发明的实施方式中，数据展示优选地通过使用开放数据协议来执行。

在本发明的实施方式中，用户可以自主地修改数据模型并且添加自定义实体和功能，或者通过简单地将相应的语句写入元模型中来修改现有的实体和功能而无需直接访问数据库。

在本发明的实施方式中，不需要手动的、容易出错的代码开发，并且自动地进行必要代码的生成和处理(即，模型控制器和构件的生成)。

在本发明的实施方式中，动态地加载修改，从而避免了任何停机时间。

此外，可以提供一种用于动态展示来自数据存储库的数据的系统，该系统包括被配置成执行上面定义的方法的步骤的数据处理装置。

在本发明的实施方式中，该数据处理装置与用于生成元模型的装置相关联。

在本发明的实施方式中，该数据处理装置还与用于使得用户能够显示通过数据展示获得的数据的装置相关联。

此外，可以提供一种计算机程序产品，其存储在计算机可读介质上并且包括计算机程序代码，该计算机程序代码用于在该产品被加载到数据处理系统的存储器中并且在该数据处理系统的处理器中运行时使该数据处理系统执行上面定义的方法。

另外，可以提供计算机程序元件，该计算机程序元件包括计算机程序代码，该计算机程序代码用于在计算机程序代码被加载到计算设备的数字处理器中时执行根据上面提及的方法的步骤。

附图说明

现在将参照附图以优选而非排他的实施方式描述本发明，在附图中：

-上面讨论的图1是示出根据常规解决方案的数据展示方法的象形图；

-图2是示出根据本发明的数据展示方法的象形图；

-图3是更详细地示出根据本发明的数据展示方法的流程图；以及

-图4是示出用户与根据本发明的系统进行交互来更新数据展示的流程图。

在不同附图中具有相同或等效功能的元件由相同的附图标记或图标表示。

具体实施方式

参照图2，与图1所示的解决方案相比，本发明提供了集成的或封闭的系统，如由具有挂锁的框100所示，其中，数据展示处理能够从外部配置，而最终用户EU不必进入该处理本身。

在本发明中，该处理从元模型MM开始，即，从数据模型的逻辑的、人类可读的表示开始。通过元模型MM，最终用户EU可以知道并且自主地修改数据模型，而无需技术人员的干预，如路径F1所指示的。元模型MM可以从头开始创建，或者通过合适的产品开箱即用地提供。用于该目的的产品是商业上可获得的，例如西门子工业软件有限公司的OpcenterIntelligence。元模型MM的创建不是本发明的一部分并且将不进行详细讨论。

从元模型开始，运行处理流水线并且自动地生成控制器代码MC，对所述控制器代码MC进行编译以创建构件AF并且将所述构件AF发布在数据展示主机DEH上，从而提供数据公布，优选地根据OData协议来进行，以准备好用于使用。

现在还将参照图3的流程图更详细地公开本发明的方法。

当最终用户EU访问元模型MM以对该元模型进行修改(步骤301)时，操作开始。一旦用户执行了所有期望的修改并且决定进行至数据展示(步骤302)，流水线就读取元模型MM(步骤303)，该流水线通过添加或移除或修改实体、属性和关系来更新数据库DB(图2中的路径F2，图3中的步骤304)。在该步骤结束时，数据库DB对元模型MM中描述的内容进行镜像。

随后的步骤是提取元模型MM中存在的所有实体和关系，并且由流水线编写对应的类(步骤305)。如已知的，类是表示实体的代码部分。为要表示的每个实体生成类。流水线现在以数据库表与类之间的链接的形式创建所述类到关系数据库DB的映射(步骤306)，并且然后根据Odata协议所要求的为现有的数据模型实体创建控制器并且为其创建浏览路径(步骤307)。步骤305至步骤307全部包括在图2中的控制器代码创建的阶段中。

此时，流水线对直至此时生成的代码进行编译，从而获得构件AF，所述构件AF被加载到数据展示主机DEH中(步骤308)。然后，创建OCI(开放容器计划)镜像，该OCI镜像包含填充有构件AF的数据展示主机DEH(步骤309)。在同一步骤309中，执行OCI镜像并且运行数据展示主机DEH。关于OCI镜像的更多信息可以在网站https://opencontainers.org处获得。

创建和发布OCI镜像通过使用零停机时间部署技术来进行，例如使用蓝绿部署来进行。零停机时间部署是本领域技术人员公知的构思。数据展示现在准备就绪并且流水线结束(310)。

从OData展示开始，最终用户EU然后可以创建其控制面板DA。为此，可以使用用于前端应用的低代码或无代码生成的平台。示例是由西门子公司商业化的Mendix平台。该后一步骤不是本发明的一部分并且将不进行详细讨论。出于相同原因，该后一步骤没有包括在流程图中。

不需要手动创建控制器和构件的封闭系统极大地简化和加速了数据模型的更新，以应对新的要求。通过使用元模型，最终用户EU可以例如通过借助于简单地编写描述自定义实体和功能的语句而添加这些新的实体和功能来扩展模型。此外，为了增加用户自主性，该解决方案允许用户EU立即检查新语句的正确性。

现在参照图4的流程图公开用户EU与图2的系统进行交互来更新数据展示。为了描述的简单和清楚起见，流程图假设因为新的数据被加载到数据仓库DB中并且因此要对模型进行扩展而需要新的控制面板。另一方面，这是最常见的情况。无论如何，本领域技术人员在使下面的描述适配数据模型的任何其他种类的修改方面没有问题。

初始步骤401是仅需要或希望制作新的分析控制面板来考虑这样的新数据。当发生这种情况时，用户EU通过使用元模型MM(图2)来对要作用的数据模型是否已经包含必要的实体和关系进行检查(步骤402)。在肯定的情况下，用户EU定义新的分析控制面板(步骤403)，并且处理转至运行时阶段。在否定的情况下，用户EU通过将定义缺失实体和关系的语句写入元模型MM中来扩展模型(步骤404)。然后，将扩展的模型传递至由系统提供的自动语法检查器(步骤405)，以对语句的形式正确性进行检查(步骤406)。如果语句不正确，则用户EU对其进行修改(步骤407)，并且将经修改的语句再次传递至语法检查器以进行新的检查。如果对语句正确性的检查成功或者在对语句正确性的检查成功时，用户EU模拟语句本身的结果(步骤408)，并且对该结果是否是期望的结果进行检查(步骤409)。在肯定的情况下，用户EU开始针对特定模型的部署处理(步骤410)，也就是说，用户EU开始实施图2和图3所示的方法。因此，步骤410对应于图3中的步骤302。然后，该处理返回至步骤402，以对另一模型进行更新。在否定的情况下，用户EU修改语句(步骤407)，如在步骤406中的正确性检查的结果为否定的情况下进行的，并且该处理从步骤405起重新开始。

以上描述清楚地表明本发明实现了上述目的。

人类可读的元模型的使用使得用户EU能够通过简单地添加自定义实体和功能或者修改现有的实体和功能来自主地修改数据模型，这也增加了数据展示处理的灵活性。此外，数据模型修改因为对数据库的修改由系统自动地执行而不需要用户直接访问数据库，这增加了数据安全性。

此外，自动地进行必要代码的生成和处理(模型控制器和构件的生成)，从而避免了手动的、容易出错的开发。

此外，动态地加载修改，从而避免了任何停机时间。

除了上文描述的本发明的实施方式之外，本领域技术人员将能够获得各种其他布置和步骤，即使这些布置和步骤在本文献中没有明确描述，这些布置和步骤也仍然落入所附权利要求的范围内。

例如，即使使用OData协议进行数据展示是优选的解决方案，也可以使用GraphQL语言作为替选解决方案。这种语言也是本领域技术人员公知的。

Claims (11)

1.一种用于动态展示来自数据存储库(DB)的数据的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供与要展示的数据相关的一个或更多个数据模型实体；

-为所述数据模型实体或每个数据模型实体创建控制器(MC)；

-对所述控制器或每个控制器(MC)进行编译并且创建相应的构件(AF)；以及

-对所述构件(AF)进行处理以在数据展示主机(DEH)处获得数据展示；

其特征在于，提供至少一个数据模型实体的步骤包括创建所述数据模型或每个数据模型的逻辑的、人类可读的表示(MM)，所述逻辑的、人类可读的表示(MM)在下文中被称为元模型，并且创建和编译所述控制器或每个控制器(MC)的步骤以及创建和处理所述构件(AF)的步骤从所述元模型(MM)开始在用户(EU)修改后者并且请求数据展示时自动地执行。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在创建所述模型控制器或每个模型控制器(MC)的步骤之前，读取经修改的元模型(MM)和更新所述数据存储库(DB)以使所述数据存储库(DB)与所述元模型(MM)一致的步骤(303，304)，这些步骤由所述用户对数据展示的请求而开始。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，创建所述模型控制器或每个模型控制器(MC)的步骤包括：

-从相应的元模型(MM)中提取(305)所有实体和关系；

-编写(305)对应的类，其中针对每个实体编写一个类；

-将所述类映射(306)到所述数据存储库(DB)；以及

-为所述模型实体或每个模型实体生成(307)控制器代码(MC)，并且为其创建(307)浏览路径。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，对所述构件进行处理的步骤包括：

-将所述构件(AF)加载到所述数据展示主机(DEH)中；

-创建开放容器计划OCI镜像，所述OCI镜像包含包括所述构件(AF)的所述数据展示主机(DEH)；以及

-执行所述OCI镜像并且运行所述数据展示主机(DEH)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，创建和执行所述OCI镜像并且运行所述数据展示主机(DEH)的步骤(309)通过使用零停机时间部署技术来执行。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，在所述用户(EU)每次访问元模型(MM)时执行以下操作：

-对所请求的展示所必需的实体和/或关系是否定义在对应的数据模型中进行检查(402)，并且如有必要，则通过将相应的语句写入(404)所述元模型(MM)中来添加/修改/删除一个或更多个实体和/或关系；

-对所述语句的正确性(406)自动地进行检查(405)，并且在肯定的情况下，模拟(408)所述语句的结果；

-对所述结果是否是期望的结果自动地进行检查(409)，并且在肯定的情况下，请求所述数据展示。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在对所述语句的正确性和结果的检查(405，409)中的任一检查的结果为否定的情况下，修改(407)所述语句，并且从对语句正确性的所述检查(405)起重新开始所述操作。

8.一种用于动态展示来自数据存储库(DB)的数据的系统，所述系统包括被配置成执行根据任一前述权利要求所述的步骤的数据处理装置。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述数据处理装置与用于生成所述元模型(MM)的装置相关联。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其中，所述数据处理装置与用于使得所述用户能够显示通过所述数据展示获得的数据的装置相关联。

11.一种计算机程序产品，其存储在计算机可读介质上并且包括计算机程序代码，所述计算机程序代码用于在所述产品被加载到数据处理系统的存储器中并且在所述数据处理系统的处理器中运行时使所述数据处理系统执行权利要求1至7中任一项所述的方法。