EXPRESS (lenguaje de modelado de datos)

EXPRESS-G es una notación gráfica estándar para modelos de información . ^{[ 4 ]} Es un complemento del lenguaje EXPRESS para mostrar definiciones de entidades y tipos, relaciones y cardinalidad. ^{[ 5 ]} Esta notación gráfica admite un subconjunto del lenguaje EXPRESS. Una de las ventajas de usar EXPRESS-G sobre EXPRESS es que la estructura de un modelo de datos se puede presentar de una manera más comprensible. Una desventaja de EXPRESS-G es que las restricciones complejas no se pueden especificar formalmente. La Figura 1 es un ejemplo. El modelo de datos presentado en la figura podría usarse para especificar los requisitos de una base de datos para una colección de discos compactos de audio (CD). ^{[ 2 ]}

EXPRESS ofrece una serie de tipos de datos, con símbolos de tipo de datos específicos de la notación EXPRESS-G: ^{[ 2 ]}

• Tipo de dato Entidad: Este es el tipo de dato más importante en EXPRESS. Se describe con más detalle a continuación. Los tipos de datos Entidad pueden relacionarse de dos maneras: mediante un árbol de subtipos y/o mediante atributos.
• Tipo de datos de enumeración: Los valores de enumeración son cadenas simples como rojo, verde y azul para una enumeración RGB. Si un tipo de enumeración se declara extensible, puede extenderse en otros esquemas.
• Tipo de datos definido: Esto especializa aún más otros tipos de datos ; por ejemplo, definir un tipo de datos positivo que sea de tipo entero con un valor > 0.
• Seleccionar tipo de datos: Las selecciones definen una elección o una alternativa entre diferentes opciones. Las más comunes son las selecciones entre diferentes tipos de entidades. Son menos frecuentes las selecciones que incluyen tipos definidos. Si un tipo de enumeración se declara extensible, puede extenderse en otros esquemas.
• Tipo de datos simple
  • Cadena: Este es el tipo simple más utilizado. Las cadenas EXPRESS pueden tener cualquier longitud y contener cualquier carácter (ISO 10646/Unicode).
  • Binario: Este tipo de datos se utiliza muy raramente. Abarca una cantidad de bits (no bytes). En algunas implementaciones, el tamaño está limitado a 32 bits.
  • Lógico: Similar al tipo de dato booleano, un valor lógico tiene los posibles valores VERDADERO y FALSO y, además, DESCONOCIDO.
  • Booleano: Con los valores booleanos VERDADERO y FALSO.
  • Número: El tipo de dato número es un supertipo tanto de entero como de real. La mayoría de las implementaciones utilizan un tipo double para representar un tipo real, incluso si el valor real es un entero.
  • Entero: En principio, los enteros EXPRESS pueden tener cualquier longitud, pero la mayoría de las implementaciones los restringen a un valor con signo de 32 bits.
  • Real: Idealmente, un valor real EXPRESS no tiene límite de precisión ni de tamaño. Sin embargo, en la práctica, un valor real se representa mediante un valor de punto flotante de tipo double.
• Tipo de datos de agregación: Los tipos posibles de agregación son SET, BAG, LIST y ARRAY. Mientras que SET y BAG no tienen un orden específico, LIST y ARRAY sí lo tienen. Un BAG puede contener un valor determinado más de una vez; esto no está permitido para SET. Un ARRAY es el único agregado que puede contener miembros no definidos. Esto no es posible para SET, LIST ni BAG. Los miembros de un agregado pueden ser de cualquier otro tipo de datos.

Hay algunos aspectos generales que conviene mencionar sobre los tipos de datos.

• Los tipos de datos construidos se pueden definir dentro de un esquema EXPRESS. Se utilizan principalmente para definir entidades y para especificar el tipo de atributos de entidad y miembros agregados.
• Los tipos de datos pueden utilizarse de forma recursiva para construir tipos de datos cada vez más complejos. Por ejemplo, es posible definir una LISTA de un ARRAY de una SELECCIÓN de entidades u otros tipos de datos. Si tiene sentido definir tales tipos de datos es otra cuestión.
• EXPRESS define un par de reglas sobre cómo se puede especializar aún más un tipo de dato. Esto es importante para los atributos redeclarados de las entidades.
• Los tipos de datos genéricos se pueden utilizar para procedimientos, funciones y entidades abstractas.

Los atributos de entidad permiten añadir "propiedades" a las entidades y relacionar una entidad con otra en un rol específico. El nombre del atributo especifica dicho rol. La mayoría de los tipos de datos pueden funcionar directamente como tipo de atributo, incluyendo la agregación.

Existen tres tipos de atributos: explícitos, derivados e inversos. Todos ellos pueden redeclararse en un subtipo. Además, un atributo explícito puede redeclararse como derivado en un subtipo. No es posible realizar ningún otro cambio en el tipo de atributo.

• Los atributos explícitos son aquellos con valores directos visibles en un archivo STEP.
• Los atributos derivados obtienen sus valores de una expresión. En la mayoría de los casos, la expresión hace referencia a otros atributos de ESTA instancia. La expresión también puede utilizar funciones EXPRESS.
• Los atributos inversos no añaden "información" a una entidad, sino que solo nombran y restringen un atributo explícito a una entidad desde el otro extremo.

Símbolos de atributos específicos de la notación EXPRESS-G: ^{[ 2 ]}

Una entidad puede definirse como un subtipo de una o varias entidades (¡ se permite la herencia múltiple !). Un supertipo puede tener cualquier número de subtipos. En STEP, es muy común construir grafos de sub-supertipos muy complejos. Algunos grafos relacionan 100 o más entidades entre sí.

Se puede construir una instancia de entidad para una sola entidad (si no es abstracta) o para una combinación compleja de entidades en un grafo de subtipos y supertipos. En grafos grandes, el número de combinaciones posibles puede alcanzar niveles astronómicos. Para restringir las combinaciones posibles, se introdujeron restricciones de supertipo especiales, como ONEOF y TOTALOVER. Además, se puede declarar una entidad como abstracta para garantizar que no se pueda construir ninguna instancia solo de esa entidad, sino únicamente si contiene un subtipo no abstracto.

Las entidades y los tipos de datos definidos pueden restringirse aún más con reglas WHERE . Las reglas WHERE también forman parte de las reglas globales. Una regla WHERE es una expresión que debe evaluarse como VERDADERA; de lo contrario, la población de un esquema EXPRESS no será válida. Al igual que los atributos derivados, estas expresiones pueden invocar funciones EXPRESS, que a su vez pueden invocar procedimientos EXPRESS. Las funciones y los procedimientos permiten formular sentencias complejas con variables locales, parámetros y constantes, de forma muy similar a un lenguaje de programación.

El lenguaje EXPRESS puede describir reglas locales y globales. Por ejemplo:

ENTIDAD unidad_de_área SUBTIPO DE ( unidad_nombrada ) ; DONDE WR1 : ( SELF \ unidad_nombrada.dimensiones.exponente_longitud = 2 ) Y ( SELF \ unidad_nombrada.dimensiones.exponente_masa = 0 ) Y ( SELF \ unidad_nombrada.dimensiones.exponente_tiempo = 0 ) Y ( SELF \ unidad_nombrada.dimensiones.exponente_corriente_eléctrica = 0 ) Y ( SELF \ unidad_nombrada.dimensiones.exponente_temperatura_termodinámica = 0 ) Y ( SELF \ unidad_nombrada.dimensiones.exponente_cantidad_sustancia = 0 ) Y ( SELF \ unidad_nombrada.dimensiones.exponente_intensidad_luminosa = 0 ) ; FIN_ENTIDAD ; -- unidad_de_área​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

Este ejemplo describe que la entidad area_unit debe tener un valor cuadrado de longitud. Para ello, el atributo dimensions.length_exponent debe ser igual a 2 y todos los demás exponentes de las unidades básicas del SI deben ser 0.

Otro ejemplo:

TIPO day_in_week_number = ENTERO ; DONDE WR1 : ( 1 <= SELF ) Y ( SELF <= 7 ); FIN_TIPO ; -- day_in_week_number

Es decir, significa que el valor semanal no puede exceder de 7.

Así pues, puede describir algunas reglas a sus entidades. Encontrará más detalles sobre los ejemplos proporcionados en la norma ISO 10303-41 .