Distribution of Data Through OCAF Tree
OCAF數(shù)據(jù)的分配
eryar@163.com
一、作者注 Annotation
本文檔主要用于說明OCAF（Open CASCADE Application Framework）中數(shù)據(jù)模型的選擇問題。另外，以一個(gè)例子來說明OCAF的標(biāo)準(zhǔn)屬性的使用和創(chuàng)建OCAF新的屬性。
作者假設(shè)讀者已經(jīng)熟悉OCAF的一些基礎(chǔ)知識(shí)。
二、簡介 Introduction
OCAF（Open CASCADE Application Framework）是為快速程序開發(fā)（Rapid Application Development）而提供的一些類。OCAF實(shí)現(xiàn)如下功能：撤銷、重做、復(fù)制、剪切、粘貼、保存文檔、打開文檔等等。
OCAF基于標(biāo)簽-屬性（Label-Attribute）模型。標(biāo)簽組成樹。在OCAF文檔中，屬性用于保存用戶的數(shù)據(jù)，且屬性綁定在標(biāo)簽上。
本文檔描述了數(shù)據(jù)保存在OCAF文檔中應(yīng)考慮的注意事項(xiàng)：
1. 是使用標(biāo)準(zhǔn)屬性還是創(chuàng)建自定義的新的屬性？
2. 如何優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)來提高時(shí)間和空間上效率，和程序的運(yùn)行速度？
三、概述Description
當(dāng)開始設(shè)計(jì)基于OCAF的程序時(shí)，對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)通常要面臨這樣的選擇：是使用標(biāo)準(zhǔn)屬性還是根據(jù)需要自己創(chuàng)建新的屬性？在給出這個(gè)問題的答案之前，先簡要回顧一下OCAF的標(biāo)準(zhǔn)屬性：
所有基本數(shù)據(jù)類型都在OCAF中表示為標(biāo)準(zhǔn)屬性：
u 整數(shù)Integer；
u 實(shí)數(shù)Double；
u 字符串String；
u 整數(shù)數(shù)組Array of integer values；
u 實(shí)數(shù)數(shù)組Array of double values；
u 字符串?dāng)?shù)組Array of string values；
u 拓樸形狀Topological shapes；
除了拓樸形狀屬性外，其它屬性都在Toolkit TKLCAF的Package TDataStd中：
u 整數(shù)屬性：TDataStd_Integer；
u 實(shí)數(shù)屬性：TDataStd_Real；
u 字符串屬性：TDataStd_AsciiString、TDataStd_Expression；
u 整數(shù)數(shù)組：TDataStd_IntegerArray；
u 實(shí)數(shù)數(shù)組：TDataStd_RealArray；
u 字符串?dāng)?shù)組：TDataStd_ExtStringArray；
細(xì)心的讀者可能發(fā)現(xiàn)沒有Boolean類型，因?yàn)橥ǔＳ?b>Integer來代替了。
所以使用OCAF的標(biāo)準(zhǔn)屬性可以用來定義任何模型。但是這樣定義對(duì)內(nèi)存的使用、程序運(yùn)行速度、及使用的方便性上來說是否合適？還是要根據(jù)特定的模型具體分析。
OCAF只有一個(gè)限制：每種屬性一個(gè)標(biāo)簽只能包含一個(gè)。即只能給一個(gè)標(biāo)簽定義一個(gè)整數(shù)屬性，一個(gè)實(shí)數(shù)屬性等。所以有必要考慮程序數(shù)據(jù)樹的設(shè)計(jì)。例如：一個(gè)標(biāo)簽有幾個(gè)實(shí)數(shù)值，是把這幾個(gè)實(shí)數(shù)值分別存儲(chǔ)到子標(biāo)簽中還是使用一個(gè)實(shí)數(shù)數(shù)組來存儲(chǔ)，都是需要事先考慮周全。
考慮同一個(gè)模型在OCAF中不同的存儲(chǔ)方法，并分析每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
四、不同方法的比較與分析Comparison and Analysis of Approaches
這里描述了定義模型的兩種方式：一種是基于OCAF標(biāo)準(zhǔn)屬性；另一種是創(chuàng)建新的屬性。
A load is distributed through the shape。量度由坐標(biāo)（x, y, z）來定義。Load通過由每點(diǎn)的局部坐標(biāo)系投影到X-、Y-和Z-軸上來表示。一個(gè)由局部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系的矩陣也可能需要，但這是可選的。
所以，每個(gè)點(diǎn)上有15個(gè)數(shù)值需要被存儲(chǔ)。若這樣的點(diǎn)有100000個(gè)，則在OCAF文檔中需要存儲(chǔ)1500000個(gè)數(shù)值。
第一種方式是使用OCAF的標(biāo)準(zhǔn)屬性。使用標(biāo)準(zhǔn)屬性也有幾種不同的方式：
1. 使用實(shí)數(shù)數(shù)組屬性來存儲(chǔ)這1500000個(gè)數(shù)，并將這個(gè)實(shí)數(shù)數(shù)組綁定到一個(gè)標(biāo)簽；如下圖1所示。
2. 將每組15個(gè)值用一個(gè)實(shí)數(shù)數(shù)組屬性存儲(chǔ)，并將每個(gè)實(shí)數(shù)數(shù)組綁定到每個(gè)標(biāo)簽上；如下圖2所示。
3. 使用實(shí)數(shù)數(shù)組屬性來存儲(chǔ)每個(gè)點(diǎn)的（X、Y、Z）3個(gè)坐標(biāo)值，并將其綁定到標(biāo)簽；局部坐標(biāo)系到世界坐標(biāo)系的投影軸的3個(gè)值也使用實(shí)數(shù)數(shù)組屬性來存儲(chǔ)，并將其綁定到子標(biāo)簽上；同樣地，變換坐標(biāo)系的9個(gè)值也用實(shí)數(shù)數(shù)組屬性存儲(chǔ)，并也將其綁定到子標(biāo)簽上；如下圖3所示。
4. 當(dāng)然，其它方法也是可行的。
圖1 使用一個(gè)數(shù)組屬性來存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)
第一種方法是把所有數(shù)據(jù)都用一個(gè)實(shí)數(shù)數(shù)組屬性來存儲(chǔ)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了初始內(nèi)存，并且易于實(shí)現(xiàn)。但是數(shù)據(jù)的訪問很不方便，還需要為取得相應(yīng)數(shù)據(jù)來定個(gè)專門的類來處理。如果程序需要對(duì)這些值進(jìn)行編輯，這就意味著整個(gè)數(shù)組在每次編輯時(shí)都需要備份，這會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存的使用快速增加。所以，這種方式可能只能用于數(shù)據(jù)不需要編輯的程序。
圖2 為每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)使用一個(gè)數(shù)組屬性及一個(gè)標(biāo)簽
考慮每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作為一個(gè)標(biāo)簽的第二種方式。這種情況需要?jiǎng)?chuàng)建100000個(gè)標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽上綁定了一個(gè)包含15個(gè)實(shí)數(shù)的實(shí)數(shù)數(shù)組屬性。如圖2所示。
現(xiàn)在數(shù)據(jù)的編輯要安全些，且內(nèi)存的使用也在考慮之中。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的編輯（任意值：point coordinate, load, and so on）的備份也只是一個(gè)小的實(shí)數(shù)數(shù)組。但是這種結(jié)構(gòu)需要更多的內(nèi)存空間，因?yàn)槭褂煤芏嗟臉?biāo)簽和屬性。
另外，數(shù)據(jù)的訪問還是不方便，也需要一個(gè)類來處理數(shù)據(jù)的訪問。
圖3 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到不同的數(shù)組屬性中
第三種方式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)如圖3所示。在這種情況下引入了子標(biāo)簽，數(shù)據(jù)的訪問變得容易了，不需要為此專門設(shè)計(jì)一個(gè)類來訪問所需要的數(shù)據(jù)了。
這種方式一方面為屬性分配更多的內(nèi)存；另一方面，在數(shù)據(jù)編輯需要備份時(shí)節(jié)省了內(nèi)存。所以，若程序中所有數(shù)據(jù)都可以修改，則這種方式會(huì)更好。
圖4 使用自定義屬性
在下結(jié)論之前，考慮使用自定義屬性來表示這個(gè)模型的方式。
例如，可以將每組15個(gè)值作為一個(gè)自定義屬性綁定到標(biāo)簽上。與使用標(biāo)準(zhǔn)屬性的第三種方式相比，自定義屬性的方法使用更少的內(nèi)存，因?yàn)橹皇褂昧艘粋€(gè)屬性而不是三個(gè)屬性。
使用標(biāo)準(zhǔn)屬性的第二種方式還有些不足：當(dāng)編輯數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)都被備份，不管有些數(shù)據(jù)有沒有被修改。
當(dāng)有些不可編輯的數(shù)據(jù)，最好將之與可編輯的數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)編輯備份時(shí)將不會(huì)對(duì)不可編輯的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，這樣在編輯時(shí)內(nèi)存就會(huì)有所減少了。
五、結(jié)論Conclusion
當(dāng)確定選擇使用哪種數(shù)據(jù)模型時(shí)，需要考慮程序響應(yīng)時(shí)間、內(nèi)存分配與內(nèi)存在事務(wù)處理中的使用。大部分模型只使用OCAF的標(biāo)準(zhǔn)屬性已經(jīng)足夠。其它需要特別處理的模型需要定義OCAF新屬性。