主动实时数据库系统的内存数据库组织管理

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1、华中科技大学硕士学位论文主动实时数据库系统的内存数据库组织管理姓名：焦金良申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：刘云生2002.5.13华中科技大学硕士学位论文摘要随着嵌入分布式系统和现代数据库的发展，主动实时数据库管理系统(ARTDBMS)日益成为数据库和工程控制领域关注的研究热点。实时数据库系统(RTDBS)的高性能要求以内存数据库(MMDB)做底层支持。由于存储量很大而廉价的内存的成功使用，使得内存数据库的实现成为可能。论文以ARTs．DBMS的研制为背景，讨论了内存数据库的概念和实现技术，着重研究内存数据库的体系结构、

2、分区方法、数据组织及其查询优化技术。～、，在ARTs-MMDB子系统的设计与开发中，根据系统总体性能要求与功能特性，首先分析并确定了ARTs．MMDB子系统的系统目标和系统环境，充分了解子系统与其他分系统的接口及其在整体系统中的地位。内存数据库组织分区法是将数据库逻辑对象存储在内存中的组织管理方法。为了将逻辑数据存储在物理页上并进行有效的组织和管理，研究人员发展了很多的数据库分区方法。论文通过分析比较各种数据库分区方法，力图找出一种适合于内存数据库存储管理的方法。对于MMDB，Hashing不但仍然是一种有效的数据组织技术，而且得到很大的

3、发展，形成了多种形式的Hashing组织。论文介绍ARTs—MMDB存取机制的实现，重点讨论了多层目录Hashing组织的结构、算法和性能。传统的查询优化目标是减少查询搡作的磁盘存取次数。在内存数据库系统中，事务存取的数据集在内存中，数据存取过程没有I／O。节省内存、减少CPU的查询处理时间是内存数据库系统查询优化的目标。论文以内存空间和CPU的查询执行时间复杂度作为查询代价评估尺度，给出了内存数据库系统查询语言的优化实现算法，提出了利用等价定理对关系代数表达式树进行逻辑的优化原则和算法，建立了代价评估模型对所采用的方法进行了代价评价吖}

4、关键词：主动实时数据库内存数据库数据库组织分区法数据库存取查询优化华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththespreadofdatabaseapplicationandembeddedsystems，ActiveReal—timeDatabaseManagementSystemsincreasinglybecomesahotpointinthedatabaseandengineeringcontrolresearchfields．Mainmemorydatabasetechnologybecomenecessarybecaus

5、eofthehighperformancerequirementofReal—timedatabase．Baseontheworkinourlab，thisarticlelucubratesthetheoryandtechnologyofmainmemoryimplementation，especiallythesystemmodule，databasepartitiontechnologies，databaseorganizationandqueryoptimization．AccordingtOthesystemmoduleandth

6、erequirementoftheperformanceinoursystemARTs·MMDB，firstlythedesigngoalsofthiscomponentandtherelationswithothercomponentsinthissystemareanalyzed．Thentheinterfacewithothercomponentsisdesigned．ThepartitioningtechnologyofMMDBistOorganizeandmanagelogicaldatabaseobjects．Thisarti

7、clecomparestheperformanceofthepartitioningtechnologiesandtriestochoosethebestoneforMMDB．Moredetailcomparisonismadebetweenhorizontalpartitioningandverticalpartitioning．Hashingschemesisstillallefficienttechnologyfordataorganizationandpeoplehavedevelopmanyhashingschemesforth

8、ebenefitofMMDB．Inthisarticleseveralpopuloushashingschemesareintroduced．Thensomediscussabouttheco