От V7 к V8. Обсуждение концепций структур данных. Таблицы данных.

70-е годы прошедшего века. В Органы приходит мужик и говорит:
У меня для вас есть потрясающая идея!
Выкладывай.
Представьте себе такой прибор с кнопками, на которых написано: Вашингтон, Лондон, Париж. Нажимаешь на кнопку взрывается Вашингтон, нажимаешь на другую взрывается Лондон.
Здорово! А как этот прибор сделать?
Ну, мужики, это не ко мне, я даю идею, остальное дело техники

Введение.

Целью данной работы является обсуждение свойств некоторых объектов метаданных платформы «1С:Оперативный учет». Будут предложены пути "повышения концептуального единства" текущей версии платформы (далее V7), которые должны облегчить и упорядочить процесс создания устойчивых информационных систем.

Среди множества предложений по улучшению функциональных свойств V7 были выбраны те, которые, на наш взгляд, наиболее важны с концептуальной точки зрения:

Обсуждение свойств «базового агрегатного объекта». Объединение свойств объектов Таблица значений и Запрос в объекте Таблица данных.
Группы элементов. Организация и поддержка иерархии кортежей.
Повышение уровня абстракции объекта Регистр до фундаментального понятия Функциональная зависимость.
Включение в платформу понятия Роли объектов.

Среди перечисленных пунктов нет таких "набивших оскомину" предложений как, к примеру, "увеличение количества табличных частей документа" или "даёшь ООП в V7". Первый выглядит довольно тривиальным, а второй недостаточно четко определенным (аморфным) для обсуждения в рамках статьи.

Зачастую автор испытывал затруднения с использованием соответствующей материалу терминологии. В ряде мест пришлось вводить новые термины, возможно, не всегда удачные, что могло сказаться на четкости выражения мыслей. Где-то изложенному не хватает строгости и подробностей, но написание книги не являлось целью работы. Автор рассчитывает на терпение читателей и соответствующий уровень подготовки.

I. Таблицы данных (ТД). Группировка кортежей.

Общие свойства таблиц данных.

Почему мы начинаем обсуждение с таблиц? Потому что данное понятие является базовым (абстрактным) в теории БД. В конечном счете, выходные данные получают обычно в виде неких таблиц, что достаточно удобно. Как известно, версия 7.5 платформы не поддерживала понятие Таблица Значений, но в версии 7.7 данный объект "под давлением обстоятельств" пришлось ввести. Поскольку понятие было "введено задним числом", возникли определенные нестыковки с уже имеющимися понятиями V7.

Забудем на время про те объекты, которые используются в V7, и зададимся вопросом, какими свойствами должна обладать абстрактная Таблица Данных (не путать с таблицей значений)? Для начала стандартными свойствами таблиц, состоящих из набора кортежей. Вспомним основные свойства:

Колонки таблицы (называемые также реквизитами, атрибутами, полями) определяют тип значений, хранящихся в ячейках таблицы.
Строки таблицы в общем случае неупорядочены (поэтому мы используем термин "кортеж", а не "строка таблицы").
Тип значений ячеек определяется для каждой колонки таблицы в целом. Значением ячейки может быть "ссылка на объект агрегатного типа".
Не допускаются два и более идентичных кортежа (должны слиться в один).
Следствием свойства (2) является набор процедур навигации по таблице:
- встать в начало/конец таблицы
- перейти к следующему/предыдущему кортежу (удобны также коронные ВыбратьКортежи() и ПолучитьКортеж()
найти кортеж (кортежи), значения которого удовлетворяют определенным условиям.
Прочие важные свойства: сортировать кортежи, найти итог какой-либо коммутируемой функции по всем значениям колонки (например, сумму чисел), свернуть кортежи, отфильтровать таблицу, создать новую таблицу на основе данной и каких-либо условий, слить две таблицы в одну, сохранить таблицу в файл, загрузить из файла, редактировать. И так далее.

Какие-то из перечисленных свойств Таблиц Данных (ТД) реализованы в Таблице Значений, какие-то можно (нужно) эмулировать. Мы же обратимся к рассмотрению операций группировки ТД.

Группировка кортежей.

В V7 есть два объекта (Таблица Значений и Запрос) для манипулирования с одним и тем же с выборкой данных. Это не выглядит логичным. Более того, процедуры навигации различны, в запросе это цикличный обход группировок, а в таблице значений перебор строк. Не правильнее ли будет сократить число сущностей?

Для начала разберемся с группировками. Конечно, "группировка" не очень удачный термин (особенно в свете того, что в V7 есть перпендикулярное понятие "группы элементов" в справочниках). Возможно, что правильнее было бы использовать термин "упорядочивание". Но тогда необходимо заменить используемый в V7 оборот "упорядочить по:" на "сортировать по:", что может привести к еще большей путанице, так что потерпим "группировку".

Итак, вводим понятие Группировки Кортежей в таблице данных. Под группировкой кортежей по какой-либо колонке мы понимаем упорядочивание кортежей по какому-либо критерию, заданному для значений данной колонки.

Каким же образом после группировки появляются "циклы обхода группировок"? Дело в том, что группировка ТД по какой-либо колонке разбивает исходную ТД на ТД-владельца, в которой есть группирующая колонка с уникальными значениями (а также, возможно, некоторые "итоговые" колонки), и на подчиненные ей таблицы с неупорядоченными кортежами (в которых группирующая колонка, разумеется, отсутствует). Каждая из подчиненных таблиц, в свою очередь, также может быть сгруппирована по какой-либо из оставшихся колонок, образуя новые связи "один ко многим" и т.д.

Поясним сказанное на примере. Пусть мы имеем на входе неупорядоченную таблицу данных ТД1:

AB	CD	NUM
a	c	1
a	d	2
b	c	3
b	d	3
a	c	2
a	c	3

Исходная таблица данных ТД1

После группировки таблицы ТД1 по столбцу AB с добавлением итогов по колонке NUM получаем три таблицы таблицу-владельца с двумя кортежами (A, 8) и (B, 4), а также подчиненные данным элементам неупорядоченные таблицы:

AB	E NUM
a	8
b	4

AB = A
CD	NUM
c	1
d	2
c	2
c	3

AB = B
CD	NUM
c	3
d	1

ТД1, сгруппированная по столбцу AB.

Подчиненные таблицы можно также группировать по следующему столбцу (CD), получая уже второй уровень подчиненности и т.д. Наверное, не помешает будет также операция отмены группировки для возврата к исходной таблице, после чего можно группировать в другом порядке.

Отметим, что теперь операции навигации по подчиненным таблицам невозможны без позиционирования на каком-либо кортеже таблицы-владельца AB. Это и есть "обход группировок" в терминах V7. Как известно, только после вызова метода Группировка() можно получить значения таблицы в группирующих колонках. Более правильным будет сохранить обычную терминологию таблиц для выборки кортежей. Тем более что в общем случае группировка может быть осуществлена совместно по нескольким колонкам. Например, после группировки ТД1 по AB+CD (не путать с группировкой по AB, а затем по CD) с включением итогов по NUM получим:

AB	CD	E NUM
a	c	6
a	d	2
b	с	3
b	d	1

(A,C)
NUM
1
2
3

(A,D)
NUM
2

(B,C)
NUM
3

(B,D)
NUM
1

ТД1, сгруппированная совместно по столбцам AB и CD.

Таким образом, при выполнении группировки исходной таблицы (рассматриваем только один уровень) необходимо указать:

Перечень колонок, по которым выполняется группировка;
Перечень дополнительных (например, итоговых) колонок;

На последнем пункте остановимся подробнее. Необходимость присваивания группировке отдельного идентификатора вытекает хотя бы из того факта, что в одной группировке может участвовать несколько колонок. С другой стороны после выполнения операции "группировка" свойства таблицы меняются. Теперь операции навигации относятся не к исходной таблице, а к получившейся таблице-владельцу. В то же время, после позиционирования на каком-либо кортеже таблицы-владельца можно выполнять операции навигации по подчиненной таблице. Для того, чтобы указать, что операция применяется именно к подчиненной таблице и нужен идентификатор группировки.

Поясним сказанное на примере таблицы ТД1. Пусть изначально ТД1 свободна от группировок. Тогда позиционирование на первой записи (с помощью метода ТД1.ВстатьВНачало()) даст кортеж со значениями

{ ТД1.AB=a, ТД1.CD=c, ТД1.NUM=1 }

Сгруппируем ТД1 по колонке AB (включая итоги по NUM) и дадим группировке имя грAB. Метод может выглядеть примерно так:

ТД1.Группировать("грAB", "AB", "SumNUM=Итог(NUM)").

Теперь метод ТД1.ВстатьВНачало() даст кортеж

{ ТД1.AB=a, ТД1.SumNUM=8 }

Значения колонок CD и NUM не определены. Однако после позиционирования на кортеже таблицы-владельца есть возможность навигации по подчиненной таблице ТД1.грAB.ВстатьВНачало() даст кортеж

{ ТД1.грAB.CD=c, ТД1.грAB.NUM=1 }

Следующий уровень группировки можно применять к предыдущему, например:

ТД1.грAB.Группировать("грCD", "CD", "SumNUM=Итог(NUM)").

После двух таких группировок доступ к атрибуту "NUM" возможен только через три точки (ТД1.грAB.грCD.NUM) и только после позиционирования на кортежах всех таблиц-владельцев.

Достоинство приведенного определения операции группировки в том, что операция замкнута, то есть в результате ее выполнения мы получаем просто еще один объект типа Таблица Данных. Это позволяет выполнять рекурсивные вызовы операций, организовывать циклы и т. д. Более того, на наш взгляд, ничто не препятствует тому, чтобы на одном уровне группирования организовывать группировки разных типов. То есть, применительно к нашему примеру, допускается сосуществование группировок ТД1.грAB1 и ТД1.грAB2, сгруппированных по одной и той же колонке AB. При этом подчиненные таблицы (тип и идентификаторы колонок) данных группировок могут быть различны. Аналог существование нескольких справочников, подчиненных одному владельцу, или документов с несколькими табличными частями.

Важный момент заключается также в том, что группировка может производиться не только "вниз", но и "вверх". Допустим, мы имеем колонку в ТД со ссылками на товары, и каждый из товаров имеет реквизит "Производитель". Мы можем (или мягче должны иметь возможность) сгруппировать данную ТД по производителям товаров. При выполнении такой операции к ТД добавляется колонка "Производитель", а текущая ТД преобразуется в подчиненную ТД.Производитель.

При обсуждении группировок уместно вспомнить о необходимости введения в платформу понятий Интервал (временной и числовой) и Набор Интервалов. Это сделает возможным операцию группировки по значениям типа "Число" и "Дата". Концепция интервалов отдельная тема, которой мы еще коснемся при обсуждении оборотных ресурсов функциональных зависимостей.

Проецирование объектов агрегатного типа в Таблицу Данных

Объект ТД является наиболее низшим в иерархии объектов агрегатного типа, следовательно, любой другой объект должен иметь процедуры проецирования (отображения, выгрузки) в таблицу данных. Кроме того, существующие в V7 независимые сущности Запрос и Таблица значений должны слиться в одно понятие Таблица данных. Результатом выполнения запроса должна быть ТД, а уж сгруппированная или нет определяется текстом запроса.

Рассмотрим операции выгрузки объектов в ТД.

Выгрузка справочников. В простейшем случае одноуровневого справочника он проецируется в ТД без особых проблем. Набор реквизитов справочника определяет колонки ТД и их тип, а элементы справочника это просто кортежи ТД. Если справочник имеет подчиненный справочник, то операция проецирования такого справочника должна обеспечить возможность создания ТД, сгруппированной по колонкам-реквизитам справочника-владельца. Наверное, должна быть предусмотрена и обратная процедура заполнение справочников на основе ТД.
Выгрузка документов (журналов). Опять же для документов без табличной части имеем плоскую ТД, а для документов с табличной частью (или несколькими ТЧ) сгруппированную ТД. Движения документа проецируются в плоскую ТД.
Выгрузка регистров (функциональных зависимостей). Естественно все должно выгружаться в ТД как состояние регистров (итоги), так и изменения состояний (движения).
Выгрузка перечислений. Может оказаться полезной. Особенно если дать возможность для объекта Перечисление определять его набор реквизитов.
Выгрузка отчетов и обработок. Шутка ;-). Тем не менее, очень часто результаты отчетов/обработок удобно представлять в виде таблицы значений, следовательно, тем более удобно будет делать это в форме ТД.

При обсуждении выгрузки справочников мы обошли вниманием два тонких момента: что делать с группами элементов справочника, и как выгружаются периодические реквизиты справочников. Первый вопрос рассматривается в следующей главе, второй в главе "Функциональные зависимости".

Резюме.

Объекты V7 Таблица значений и Запрос должны быть заменены одним базовым понятием Таблица данных.
Таблицы данных могут быть подчинены друг другу.
Соотношениями подчиненности управляет "группировка" колонок таблиц. Группировка ТД может осуществляться как "вниз", так и "вверх".
Все объекты агрегатного типа должны уметь выгружаться (проецироваться) в ТД.

Дмитрий Малюгин