基于時態(tài)函數(shù)依賴處理模塊的TimeDB擴展.pdf

1、時間是自然界無所不在的客觀屬性，所有信息都具有相應(yīng)的時態(tài)屬性。時態(tài)數(shù)據(jù)庫將時間作為數(shù)據(jù)的屬性納入系統(tǒng)的管理范疇，存儲和管理多個時間狀態(tài)的數(shù)據(jù)。時態(tài)數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)都具有時態(tài)信息，當(dāng)我們把經(jīng)典關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的函數(shù)依賴(Functional Dependency)引入到時態(tài)數(shù)據(jù)庫中時，同樣需要給函數(shù)依賴增加時態(tài)信息，來說明函數(shù)依賴成立的時間，例如：“任一雇員在同一月內(nèi)只能有一種工資”、“任一雇員在同一年內(nèi)只能在同一部門工作”，相對于經(jīng)典函數(shù)

2、依賴，我們分別記這兩個時間區(qū)段內(nèi)的函數(shù)依賴為：Name→〈月〉Sal，Name→〈年〉Dept，并稱它們?yōu)闀r態(tài)函數(shù)依賴(Temporal Functional Dependency)。顯然時態(tài)函數(shù)依賴能更有效的建?，F(xiàn)實世界的對象，并且能有效的解決數(shù)據(jù)庫的冗余問題和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的約束。 經(jīng)過二十多年的發(fā)展，時態(tài)數(shù)據(jù)庫理論研究取得了豐富的成果，而時態(tài)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)技術(shù)尚處于起步階段，目前國內(nèi)外還沒有一個真正意義上的時態(tài)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。作為商

3、業(yè)DBMS的前端構(gòu)件，TimeDB基本實現(xiàn)了時態(tài)數(shù)據(jù)管理功能，是比較成功的時態(tài)數(shù)據(jù)庫管理原型系統(tǒng)。但是目前提出的TDBMS都沒有提供對時態(tài)函數(shù)依賴的支持，時態(tài)函數(shù)依賴的定義、解釋和檢查都要由用戶程序?qū)崿F(xiàn)。如何在TDBMS中對關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的函數(shù)依賴進(jìn)行擴展，增加時態(tài)信息使其擴展為時態(tài)函數(shù)依賴，在對TDBMS進(jìn)行數(shù)據(jù)插入和修改時進(jìn)行函數(shù)依賴檢查，對不滿足時態(tài)函數(shù)依賴的插入和修改事務(wù)進(jìn)行回滾，并且允許用戶自定義時態(tài)函數(shù)依賴，是時態(tài)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用研

4、究領(lǐng)域的一個重要課題。本文提出了一種基于時態(tài)函數(shù)依賴處理模塊對TimeDB進(jìn)行擴展的實現(xiàn)方案，在時態(tài)數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)時態(tài)函數(shù)依賴的支持，并支持用戶自定義時態(tài)函數(shù)依賴。 本文首先介紹了時態(tài)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)的歷史背景、起源與發(fā)展以及研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，說明了時態(tài)數(shù)據(jù)庫中的一些基本概念，其次講述了時態(tài)數(shù)據(jù)模型和時態(tài)數(shù)據(jù)的表示方案，然后討論了基于TimeDB擴展的時態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計，最后提出了時態(tài)函數(shù)依賴及其公理推導(dǎo)系統(tǒng)，并且在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了時態(tài)函數(shù)

5、依賴處理模塊。 本文提出的時態(tài)函數(shù)依賴處理模塊作為現(xiàn)有時態(tài)數(shù)據(jù)庫TimeDB的一個擴展功能模塊，在前端構(gòu)件TimeDB之上，用于支持TDBMS的時態(tài)函數(shù)依賴處理的特性。當(dāng)用戶對TDBMS進(jìn)行插入和修改操作時，時態(tài)函數(shù)依賴處理模塊將對插入和修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，當(dāng)滿足依賴時才交由TimeDB執(zhí)行，若不滿足則直接對用戶進(jìn)行提示，并且支持用戶自定義時態(tài)函數(shù)依賴，對時態(tài)函數(shù)依賴的解釋和處理都是對用戶透明的，從而實現(xiàn)了TDBMS對時態(tài)函數(shù)依