关系数据库中基于语义的缓存技术研究

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1、学校代号10532学号G09245112分类号密级工程硕士学位论文关系数据库中基于语义的缓存技术研究学位申请人姓名杜立林培养单位湖南大学软件学院导师姓名及职称杨金民教授林利高级工程师学科专业软件工程研究方向可靠性和安全性论文提交日期2012年6月学校代号：10532学号：G09245112密级：湖南大学工程硕士学位论文关系数据库中基于语义的缓存技术研究学位申请人姓名：杜立林导师姓名及职称：杨金民教授培养单位：软件学院专业名称：软件工程论文提交日期：2012年5月论文答辩日期：2012年7月答辩委员会主席

2、：林亚平教授RelationaldatabasebasedonsemanticcachetechnologyresearchbyDuLiLinB.E.(nationaluniversityofdefensetechnology)2000AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEngineringintheGraduateSchoolofHunanUniversityS

3、upervisorProfessorYANGJinminMay,2012工程硕士学位论文湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。　　作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国

4、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书。2．不保密□。(请在以上相应方框内打”√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I关系数据库中基于语义的缓存技术研究摘要随着社会信息化程度越来越高，各种各样的应用系统处理的数据量也就随着发展需求越来越大。尤其是企业数据量急剧增加，多用户共享信息使得数据库面临

5、访问需求增多，访问量增大。这些问题都会导致数据库事务吞吐量急剧增大，响应时间延长，数据处理性能下降。因此，怎样提高数据处理的性能就显得尤为重要。而缓存技术是提高数据处理性能的一种有效手段，但缓存中的预取、替换策略对缓存的性能有极大的影响。本文在综合分析现有缓存技术的发展、应用模式和关键技术的基础上得出语义缓存能有效减少请求与数据库的交互开销，提高数据库的响应速度并提升系统性能。语义缓存技术是一种基于用户历史查询结果集及其语义描述的缓存机制，相对传统的表缓存、页缓存和元组缓存技术，更具有节约通信费用、减少

6、缓存容量并支持网络断接等优点。本文通过对各种缓存技术的综合分析比较，以关系数据库作为研究平台，在查询缓存时以语义信息作为匹配标准，然后动态追踪和分析用户访问的时间特征、访问内容大小、相互之间的业务关联等用户访问特征，并设计一种以用户访问特征为基础的语义缓存结构,提出以用户访问特征为基础的语义缓存替换算法。在对传统的语义缓存一致性维护算法分析的基础上，为保证系统的可靠性，将更新语义和缓存语义进行比较和裁剪，提出基于语义裁剪的维护语义缓存一致性的更新规则及约束条件。在此基础上详细描述了数据库一致性更新维护算

7、法和按需请求的强一致性算法。该算法通过将更新语句的语义与本地缓存语交取交集，精确锁定更新区域，将数据存取减少到最小，在将更新粒度细化至被更新的属性，有效地减少了数据存取和数据通信的开销。关键词：数据库技术；语义缓存；用户访问特征；一致性维护；语义裁剪；II工程硕士学位论文AbstractWiththeincreasinglyhighdegreeofsocialinformation,theamountofdataforavarietyofapplicationshandledbythesystemals

8、owiththegrowingdevelopmentneeds.Inparticular,asharpincreaseincorporatedata,andmultiusersharingofinformationtothedatabasefacingtheaccessneedsofincreasedtrafficincreases.Theseproblemscanleadtodatabasetransac-tionthroughputin