Cловники в предметній області

Словники предметної області займають вельми важливе місце при проектуванні та розробці програмного забезпечення. Не менш частіше використовуються словники в предметній області. В даному випадку, словниками можуть виступати невеликі набори даних в стилі ключ-значення, або більш складні, де кожному ключу відповідає набір значень. Прикладів таких словників є безліч, наприклад, словник країн, словник типів кредитних карточок, словник пріоритетів задач, і більш складніші словники матеріалів та продукції (за окремими вийнятками) тощо.

Ця стаття розповідає про моє бачення такого "патерна" як Словник. Важливо визначитися, що саме слід вважати словником в предметній області.

Словник – це набір термінів пов’язаних між собою певною областю використання, які проте рідко змінюються. Частіше всього, словники використовуються, для того, щоб надати користувачам вибір значень з певної множити, наприклад, країну проживання, стать, посаду тощо.

Словники складаються з записів, які собою являють пару ключ-значення. В залежності від значення словники бувають простими та складними. Простий словник, це коли певному ключу відповідає одне значення, а складний словник – ключу відповідає набір значення. Наприклад, якщо коду країни відповідає тільки назва цієї країни, то цей словник є простим, де ключем виступає код країни. Прикладом складного словника є словник матеріалів, де коду товару відповідає його назва, вартість, країна виробник, маса тощо.

Складні словники можуть бути складеними. Складеним словником називається такий, в якого одне із значень є елементом іншого словниками. Наприклад, дано складний словник країн, в якому певному коду відповідають назва та код типу країни (республіка, федерація, королівство тощо). Код типу країни вказує на словник типів країн, таким чином словник країни можна вважати складеним та залежним від словника типів країн.



Рис 1 – Різні типи словників.


Словники часто використовують при розробці програмного забезпечення, адже дають можливість групувати набори даних в окремі групи, використовувати їх в групах та асоціювати певне значення з групою. В предметної області певний набір даних може бути словником, якщо він не виступає центральним в даній предметній області. Словники повинні залишатися максимально спрощеним та піддававтися мінімальним змінам в процесі використання, в той час як центральні сутності предметної можуть бути дуже складними та змінювати часто.

Чим складніший словник, тим більше програмний продукт залежить від нього. Словники можуть з часом переростати на повноцінні набори даних. При цьому збільшується або їх складності або кількість даних.

Зі словників часто починається проектування та кодування програм, вони є об’єктом перевикористання. Якщо використовувати необхідні словники спроектовані та закодовані на попередніх проектах, то можна скоротити час на написання нових проектів. Розроблений словник може виступати незалежним компонентом, але подібні компоненти буває тяжко спроектувати, адже вони вимагають гнучкості в роботі, а також тісної залежності від них іншого коду.

Існує кілька способів зберігання даних словників: набори констант, енумерації, файли, база даних тощо. Використання констант та енумерації для зберігання елементів словника пожуть значно покращити процес кодувати та збільшити читабельність коду, але при цьому частіше всього ми втрачаємо можливість швидкої зміни «захардкодженого» набору даних. Звичайно, словник статей, може бути спокійно закодований у вигляді енумерації, але словник країн ні. Те, що словники змінюються рідко не значить, що вони ніколи не міняються. В окремих випадках є необхідність добавити нові елементи або виконати користування існуючих, і в залежності від типу програми, найкращими будуть тут зберігання словників у файлах та базах даних.

Ще однією хорошою практикою є змістовні ключі словників. Простіше працювати та підтримувати в роботі словники, що містять ключі, які легко зрозуміти та отримати інформацію про сам елемент словника. Цього тяжко досягнути якщо використовувати числові ідентифікатори. Наприклад, для словника типів кредитних карточок ключі VISA, MSTR, AMEX тощо зручніше використовувати, ніж, наприклад, 1, 2, 3. У випадку використання бази даних для зберігання словників також простіше писати запити.
Оскільки словники містять невеликі набори даних і в основному рідко змінюються, то вони частіше легко піддаються кешуванню. Але тут слід не забувати, що словники теж можуть міняти, тому програма повинна підтримувати або можливість обновити дані в кеші або виконати інвалідацію кеша або ж увімкнути підтримку дати закінчення терміни дії кешу, після якого нові дані будуть знов закешовані.

Для зберігання та використання словників можна також використовувати і інші способи. Наприклад, якщо використовується MySQL, то для роботи із таблицями з словниками можна використвувати MyISAM engine, адже він найкраще підходить для даних, що рідко змінуюються, але частіше зчитуються. Таблиці із словниками частіше піддаються повному кешуванню СУБД, а використання сладених індексів на всі колонки БД може взагалі позбавити необхідность у фізичному вводі-виводі. Збереження словників у базі даних та використання зовнішніх ключів покращує цілісність даних, і знову ж таки, не сильно впливає на ресурси для виконання запитів.