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1、第32卷第6期南京航空航天大学学报Vol.32No.62000年12月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDec.2000实时数据库的主动机制研究与实现秦小麟阎海花(南京航空航天大学计算机科学与工程系南京,210016)摘要主动机制是实时数据库管理系统(DBMS)的一个重要功能。在主动机制的基础上,实时DBMS能够根据数据库中某些数据及环境的变化,主动地作出一定的反应,执行预先设计的动作,而不仅仅是被动地执行用户的命令。文中主要介绍一个实时DBMS的主动子系统,采用事件-条件-动作的规则来实
2、现其主动功能;讨论了规则的表示和存储结构,规则子系统的系统结构及与DBMS的联系;并详细介绍了条件评价器、规则检索优化、规则冲突、规则递归触发等处理和实现的方法及技术。关键词:数据库;主动数据库;实时数据库;规则;主动机制;触发中图分类号:TP311.132;TP392引言传统的数据库管理系统(DBMS)主要用于商业信息的管理和处理,已不能满足日益复杂的应用环境,尤其是实时处理环境。在许多应用中,要求在一定的时间内收集、存储、管理和处理数据,所有的操作都受到严格的时间约束,例如军事指挥控制系统、雷达跟踪、证券交易、导航控制等。对于实时数据库,其操作的时间性已上
3、升到一个最重要的因素,对数据库各种操作的及时性已是正确性的一部分。主动数据库的功能是能够根据数据库中某些数据或环境的变化,主动作出一定的反应,[1～3]而不是被动地执行用户的操作。若实时数据库具有主动功能,必将使得实时DBMS更具实用性,其主动机制能够在特定情况出现时自动触发,完成一个或一系列的操作,避免由于人为干预所造成的不及时性。本文主要介绍实时DBMS-NHRTDB的主动机制。1规则的表示与存储规则表示在某一引发事件发生时,如何主动地执行其中包含的由用户预先设定的动作。航空科学基金(编号:96F52065)资助项目。收稿日期:2000-05-15;修
4、改稿收到日期:2000-09-04第一作者:秦小麟,男,教授,1953年6月生。650南京航空航天大学学报第32卷[3]一个规则可以用一个三元组〈E,C,A〉表示,其中E表示事件,C表示条件,A表示动作。当某一引发事件发生时,检查当前系统状态是否符合规则条件,若是则触发规则,执行相应的动作。其中“动作”就是一个可执行的程序或操作序列,引发“事件”可以包含各种类型的基本事件和组合事件,“条件”是关于数据库的状态或状态变迁,这些都要求提供其表示与说明的语言支持。NHRTDB采用“事件-条件-动作”规则,具体使用SQL语句来表示各种规则。如下列语句:UPDATEEM
5、PSETsalary=new.salaryWHEREname=“Mike”ANDcurrent.name=“Bill”其中,事件为“对EMP关系的薪金进行修改”,条件为“当前用户为Bill”,动作为“用当前(Bill的)薪金值修改Mike的薪金”。该规则可用于保证修改Bill的薪金时修改Mike的薪金,使其与Bill的薪金相等。NHRTDB规则子系统的用户界面为:〈规则定义语句〉∷=DEFINERULE〈规则〉〈规则修改语句〉∷=UPDATERULE〈规则名〉〈规则删除语句〉∷=DELETERULE〈规则名〉〈规则〉∷=〈规则名〉IS〈修饰符子句〉[〈优先级子
6、句〉]〈修饰符子句〉∷=ALWAYSSQL语句REFUSEUPDATE〈关系名〉WHERE子句REFUSEINSERTINTOWHERE子句ONCESQL语句〈SQL语句〉∷=SELECT语句UPDATE语句DELETE语句〈优先级子句〉∷=AT〈数值型整数〉其中,ALWAYS修饰符的语义是当条件满足时,执行该规则中的“动作”;REFUSE修饰符的语义是禁止对满足条件的实体执行指定的“动作”;ONCE修饰符的语义是当条件满足时执行一次指定的“动作”,与ALWAYS的区别是,在触发一次该规则后,当下一事件发生时,即使满足触发条件也不再触发。规则库中存储
7、所有的已经定义的规则,其存储结构直接关系到系统对“事件”、“条件”的检测与匹配。NHRTDB的规则库由六个数据字典组成,各数据字典中的主要信息为,rule-dict字典存储规则的头部信息:规则名、修饰符类型、SQL语句类型、在相应字典中的位置;sel-dict字典存储以SELECT语句定义的规则所涉及到的关系及属性信息,以及指向条件字典con-dict的信息;update-dict字典存储以UPDATE语句定义的规则信息:关系名、SET子句在条件字典中的位置、WHERE子句在条件字典中的位置;del-dict字典存储以DELETE语句定义的规则信息:关系名、W
8、HERE子句在条件字典中的位置;ins
