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Principios Operacionales de M&P

Como veremos a continuación M&P es una generalización del concepto de DBMS (Database Management System .

M&P aplica los Principios Operacionales de los DBMS al un nivel superior, el de Aplicaciones completas. 

M&P es a nivel de una Aplicación lo que un DBMS es a nivel de una Base de Datos. Por analogía podemos decir que M&P es un AMS (Application Management System).

M&P generaliza y extiende la mayoría de los conceptos utilizados en los DBMS tales como: Data Model (Schema), Modeling Language, Meta-data repository, Rule enforcement, Automated optimization, Procedures, Triggers, etc.

El rol de Mangement System de un DBMS lo desempeña el Computador Virtual de M&P (MPVC ).

Modeling Language

En M&P se utiliza el lenguaje XML como Modeling Language y también como Meta-data (Model) repository .

Procedures y Triggers

Los Procedures y Triggers se expresan en mpLISP . 

mpLISP es un dialecto LISP mínimo definido específicamente para esta función. 

El Computador Virtual de M&P integra una "Application Runtime Library " (ARL) que provee funciones de muy alto nivel que son utilizadas por las Aplicaciones M&P.

Un componente central del Computador Virtual es el Interprete LISP de muy alta performance que interpreta el código mpLISP.

La funcionalidad del Interprete LISP es extensible fácilmente utilizando cualquiera de los (más de 30) lenguajes disponibles en el MS .NET Framework, en especial C# y VB (ver  mpLISP - Extensión).

La extensibilidad del Interprete mpLISP es de importancia capital porque la idea es que la codificación se realice en lenguajes del .NET Framework y no en mpLISP. 

El código mpLISP juega el rol de "tejido conjuntivo" conectando los componentes del sistema y facilitando su interoperación. 

También facilita la implementación de aplicaciones distribuidas sobre varios procesadores y el intercambio de datos y código.

Automated optimization

En forma análoga a los DBMS el Computador Virtual provee una "Automated optimization " de las Aplicaciones que permite lograr performances superiores a las de las aplicaciones desarrolladas con las demás tecnologías actuales.

M&P provee un Framework "dentro" del cual se alojan el Modelo y el código de la aplicación.

Componentes Plug-And-Play

El Framework de M&P implementa Componentes Plug-And-Play que se denominan Plugins (un Componente Plug-And-Play es un Componente que puede ser incorporado en Run-Time sin ser referenciado en Compile-Time).

El código de la aplicación (extensiones del interprete LISP) se aloja en uno o varios Plugins.

Los Plugins que deben incorporarse en las diferentes corridas se especifican en archivos denominados "Starter-Files ". 

También un Plugin puede incorporar otros Plugins en Run-Time. Esta facilidad permite implementar sistemas con un alto grado de "Autoorganización Dinámica ".

Una Aplicación M&P se define mediante los siguientes elementos:

• Uno o varios Modelos.

• Uno o varios Plugins .

• Uno o variosStarter-Files . 

El Computador Virtual de M&P interpreta estos elementos en Run-Time.

Extensiones al concepto de DBMS

Tratamiento del Código como Dato

En el lenguaje LISP la estructura de Datos principal el la Lista (LISP = LISt-Processing) y el código LISP se expresa también como una Lista. 

Este "isomorfismo" de datos y código permite que el código pueda ser tratado como dato en un momento y ejecutado en otro.

El código tratado como dato puede ser almacenado en una Base de Datos, en Archivos y transferido a sistemas remotos, en el caso de aplicaciones distribuidas, para su ejecución.

El código también puede ser creado o modificado "al vuelo" mediante las funciones de procesamiento de listas disponibles.

In-Memory-Data-Base (IMDB)

Una In-Memory-Data-Base (IMDB) es una base de datos relacional residente en memoria que permite eliminar (o minimizar) el acceso a disco al almacenar y manipular datos en la memoria principal.

M&P opera con Bases de Datos en dos niveles:

• En Memoria (IMDB)
• En almacenamiento externo (DBMS Data Base).

y cuenta con operadores de alto nivel (simples) para la transferencia de datos entre ambos niveles. M&P establece un "mapping" implícito entre los dos niveles permitiendo que un mismo Modelo describa los esquemas de ambos niveles.

El tratamiento de datos en memoria simplifica el código y maximiza la performance de las aplicaciones.

En M&P una In-Memory-Data-Base se establece usando solo dos tipos de estructuras de datos: Entity-Set e Instance-Collection . 

Un Entity-Set define una IMDB que contiene uno o varios Instance-Collection (que en primera aproximación equivalen a tablas relacionales).

Pueden también crearse Instance-Collections autónomos.

Una aplicación M&P opera usando Entity-Sets ,Instance-Collections y Listas creados dinámicamente.  

Los Entity Sets e Instance Collections vacíos se crean por demanda mediante operadores que usan las definiciones especificadas en un Modelo.

Un conjunto de operadores, también de alto nivel, permiten luego cargar datos desde el DBMS en los Instance Collections y viceversa. 

La transferencia de datos es Transaccional y esta sujeta a Control de Concurrencia (M&P utiliza Concurrencia Optimista).

El Computador Virtual maneja automáticamente las Conexiones con el DBMS y genera al vuelo las Sentencias SQL requeridas usando para ello las definiciones del Modelo. 

Los operadores de carga y descarga de datos de M&P son "SQL-less" si bien pueden usarse Sentencias SQL en caso de ser conveniente.

La IMDB de M&P permite "navegar" por los datos en forma simple (también mediante operadores de alto nivel), a un bajo costo y con elevada performance.

Interacción con el usuario

La Interacción con el usuario se realiza mediante SKINS (Forms "ultralivianos" que no contienen lógica). Los Controles de un SKIN se conectan directamente con los Entity-Sets e Instance-Collections mediante un mecanismo de DataBinding Bidireccional (al modificar el contenido de un Control se modifica automáticamente el contenido de las estructuras de datos conectadas y viceversa). 

Rule enforcement

El Computador Virtual realiza el "Rule enforcement " impidiendo modificaciones no válidas. Para ello utiliza la lógica centralizada en el Modelo y los Plugins. 

En un DBMS un Trigger es un código de procedimiento que se ejecuta automáticamente en respuesta a ciertos acontecimientos (eventos) que ocurren en las tablas de las Bases de Datos. 

El procedimiento invocado puede restringir el acceso a determinados datos, impedir su modificación, registrar las modificaciones para fines de auditoria, etc.

M&P provee triggers análogos en las In-Memory-Data-Bases. 

Una IMDB, que se crea dinámicamente por demanda en base a un Modelo, invoca automáticamente los métodos mpLISP indicados, también en el Modelo, para los eventos de interés.

Mediante este mecanismo es posible validar y permitir o rechazar cambios propuestos para los datos contenidos en la IMDB.

Los Stored procedures y las user-defined functions (UDFs) de los DBMS se implementan mediante métodos mpLISP en M&P.

Model-Driven System

Los DBMS son "Schema-Driven Systems " porque los Esquemas son utilizados "activamente" por el DBMS y dirigen su operación. Análogamente M&P es un " Model-Driven System " porque los Modelos son utilizados activamente por el Sistema y dirigen su operación. 

Object-Relational Models

" While the relational model has been extremely effective in the last few decades, it's a model that targets a level of abstraction that is often not appropriate for modelling most business applications created using modern development environments ."
Microsoft Corporation [ R1 ].

Las Aplicaciones M&P son Aplicaciones basadas en Bases de Datos Relacionales.

En la actualidad M&P opera indistintamente con cuatro RDBMS diferentes:

• MS SQL
• MS SQL CE
• Oracle
• MS Access Jet Engine

Un mismo Modelo opera con cualquiera de ellos, cambiando el parámetro ConnectionString del Modelo.

M&P agrega a los RDBMS la funcionalidad de las Bases de Datos Orientadas a Objetos transformando las Bases de Datos Relacionales en Object-Relational Databases .

M&P incorpora los siguientes elementos de la Orientación a Objetos, que se utilizan en los Modelos M&P:

Elemento de OO	Denominación en M&P
Class	Entity (Entidad)
Object	Instance o Entity-Instance (Instancia)
Property	Attribute (Atributo)
Method [1]	Method (Método)
Inheritance [2]	Inheritance (Herencia)
Polymorphism	Polymorphism (Polimorfismo)
Object Reference	Reference (Referencia)

[1] de Clases y de Objetos
[2] herencia en Múltiples Niveles

Como consecuencia un Modelo M&P es un OBJECT MODEL o BUSINESS OBJECT MODEL de una Aplicación y la Interface de Programación (API) es una Interface Orientada a Objetos.

La Orientación a Objetos permite una gran economía notacional en los Modelos, permitiendo lograr Modelos compactos y también facilita la estructuración de la Lógica del Negocio . 

Cuando la Lógica del Negocio es compleja, los principios de encapsulación, herencia y polimorfismo de la Orientación a Objetos permiten al Diseñador manejar la complejidad con comodidad.

Mapping Object-Relational implícito

Object-Relational Mapping

En M&P a cada Entity le corresponde una Tabla en la Base de Datos. A cadaInstance (o Entity-Instance ) le corresponde una Tupla en la Tabla correspondiente.

Modelización de amplio espectro

La Modelización Orientada a Objetos permite describir en forma rápida y simple, tanto Aplicaciones Data-Driven y Event-Driven , como Aplicaciones Process-Driven (también llamadas Aplicaciones "Workflow ").

Bases de Datos Normalizadas

Una ventaja importante de la modelización basada en Objetos de M&P es que produce, en forma natural y directa, Bases  de Datos Normalizadas .

Diseño y Desarrollo

Al comienzo expresamos que M&P es a nivel de las Aplicaciones lo que un DBMS es a nivel de las Base de Datos. En gran medida el Diseño de una Aplicación M&P es similar al Diseño de una Base de Datos, por lo que la experiencia en el Diseño de Bases de Datos es aplicable al Diseño de una Aplicación M&P.

La elevada productividad en el Desarrollo de Aplicaciones con M&P esta basada en los siguientes elementos:

• El sistema de Modelización compacto, completo y sin redundancias que tiene un alto poder expresivo (economía notacional).
• Una mezcla optima entre lo declarativo y lo procedural.
• Las dos estructuras de datos básicas que se integran en una Base de Datos residente en memoria.
  El Mapping Object-Relational implícito.
• El Databinding Bidireccional entre los SKINs y las IMDBs.
• Los operadores de alto nivel para la codificación de los procedimientos.
• El Framework que provee una infraestructura estándar para las aplicaciones.
• La modularización simple y rápida que permiten los Componentes Plug-and-Play.
• El Model Player que, al proveer una Interface Grafica Navegacional sobre la información de las Bases de Datos, satisface en gran medida la demanda de información de los usuarios. El Model Player permite también la edición del contenido de las Bases de Datos sujeta al Rule Enforcement del Computador Virtual.
• El SQL Query Builder Model-Driven que facilita a los usuarios la formulación de consultas imprevistas.
• El Computador Virtual que interpreta y procesa los Modelos con elevada performance, adaptándose automáticamente a los cambios introducidos en los Modelos.
  
  En el eBook se describen además los siguientes elementos que proveen alta productividad:
• Un mecanismo genérico simple, con una interface grafica de usuario estándar, para la Resolución de Conflictos de Concurrencia al actualizar las Bases de Datos en disco. 
• El Schema Evolution Manager que simplifica los cambios en los esquemas de las Bases de Datos en disco cuando se introducen cambios en los Modelos. 
• Los identificadores AUTOKEY que al proveer Identificación Univoca Universal permiten una gran simplificación en las aplicaciones.
  

Ejecución Directa de Especificaciones

El diseñador de una Base de Datos suministra al DBMS información mínima bajo la forma de Schemas y código compacto para los Triggers y Procedures y el DBMS provee la funcionalidad necesaria para su interpretación y ejecución optimizada .

Un DBMS ejecuta en forma directa las especificaciones, que son mínimas, de la Base de Datos.

Análogamente M&P ejecuta en forma directa las especificaciones, que son mínimas, de las Aplicaciones.

Referencias

·          [ R1 ]  The ADO.NET Entity Framework Overview  

 

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