EDBMS的模型、存取效率和语言的研究及其应用

EDBMS的模型、存取效率和语言的研究及其应用

顾宁[1]1994年在《EDBMS的模型、存取效率和语言的研究及其应用》文中指出本文的主要工作是针对工程领域的特点,通过对国内外的研究进行综合分析,结合国家“八五”重点科技攻关项目“工程数据库及其管理系统”的实践,对工程数据库管理系统从模型、存取效率和工程数据库语言等方面进行了研究。并在此基础上,设计和实现了工程数据库管理系统EDBMS/3。 提出了基于关系/网状的语义超图描述模型及各种操作。引入面向对象的方法,统一描述对象和元组。提出了对象间的语义联系、基于联系的各种操作和施加于对象的方法机制。在语义超图层次,描述和操作了不同语义类的对象;在语义子图层次,描述和操作了每一语义类的对象间的多对多关系。因此,该模型可用于描述和处理工程领域中不同语义类的多对多的复杂多媒体对象关系。通过该模型在EDBMS中的实现,使具有基本、嵌套和特殊属性的关系之间通过系统唯一标识并管理的对象有机地结合在一起。从而既能够描述和表达复杂多媒体对象,又能使复杂多媒体对象受到工程数据库管理系统的管理和控制。 提出了以表工作区为主的多表多记录的存贮管理方法。该方法允许用户自行定义表工作区大小和内存中表的大小,即用户可以决定,将所有的表放入内存、一部分表进入内存、还是表的一部分进入内存。如果用户把控制权交给系统,系统将为用户安排最大可能的表工作区和最多的进入内存的表个数。不论是用户定义还是系统控制,系统都将对内、外存的表实行统一管理。对表中N个记录实现了多记录一次处理,即系统以具有N个记录的记录块为单位进行数据处理和I/O数据交换。该方法针对随机存取和顺序存取的不同特点,提出在顺序存取时,采用N个记录一次和外存交换数据的淘汰策略;而在随机存取时,对内存的记录块不淘汰,分别在内存和外存的记录块中存取数据,以避免过多的内外存交换而导致效率下降。实践证明,该方法可以减少表切换、记录切换和不必要的重复计算所花费的时间,提高顺序操作和随机操作的存取效率。该方法已经成功地应用在中国建筑科学研究院的国家“八五”攻关项目“民用建筑集成化微机CAD系统BICAD”中。经过7个工程单位共18个工程实

王潜平[2]1997年在《工程数据库系统若干问题的研究》文中研究指明本文的主要工作是以计算机辅助设计(CAD)和计算机支持协同工作(CSCW)为背景,对工程数据库系统中若干关键技术进行了研究,包括对工程数据库设计方法的研究,以及对我室自行研制的工程数据库管理系统EDBMS,进行的功能扩充。主要工作有: 第一、以分布式集成化协同CAD系统为背景,对工程数据库的设计进行了研究: 1 在工程数据库设计步骤上,与传统数据库设计方法相比,增加了库的划分,它通过对系统中各类信息的划分,将相关信息聚集起来,形成不同的库,从而减少数据冗余,提高设计数据的一致性,并有利于库的管理。 2 在设计方法上,提出了逻辑层次联系的工程数据库概念设计方法,它将工程信息按逻辑层次进行划分,并可在逻辑层次间建立联系。它既具有ER方法的特点,又具有面向对象数据库设计的一些特征,适合于工程设计领域。通过逻辑层次划分,可使数据库结构简单、层次清楚。通过逻辑层次间的联系,能描述和处理工程数据间的复杂关系,以及语义关联的能力,它为工程数据建模提供了一种新的手段。 利用库的划分,以及逻辑层次联系的概念设计方法,在实际应用中,除具有上述优点外,还能明显地提高数据检索效率。 第二、对工程数据库管理系统进行了深入研究,并对EDBMS进行了功能的扩充。具体内容有: 1 分别对单用户工程数据库的版本管理,以及分布式集成化协同CAD系统中的工程数据库的版本管理进行了研究。 1) 在单用户工程数据库版本管理上,提出了一个面向记录的、采用有向无循环图、基于路径的版本管理模型。并在EDBMS系统上,实现了基于路径的版本管理算法。它允许版本的线性、树状、和网状演绎,允许多个版本的合并及删除操作。它可减少版本的恢复时间,降低版本数据的冗余,提高版本数据的完整性。

庞亮亮[3]2006年在《机械设计与分析工程数据管理技术研究》文中研究指明在机械工程设计过程中,需要涉及设计、分析、仿真、实验等多个环节,各个环节之间会有大量的数据与信息交换,采用数据库技术可以有效改善数据管理质量,减少数据冗余,提高数据共享。传统的数据模型难以完全满足工程数据描述和管理的需要,为了适应实际应用的需要,人们提出了多种数据模型以适应不同领域的需求。这些数据模型或对传统的关系模型进行扩展,或采用面向对象模型以及其它各类专用的数据模型,在工程应用领域中显示出强大的威力。 本文具体讨论了建立一个基于WEB和面向对象数据库的机械CAD/CAE数据管理系统的理论基础和实现技术。 机械设计与分析数据由于其具有数据类型多样、数据结构复杂、数据模型动态修改、数据联系密切和数据量大等特点,而目前商用的关系数据库数据类型单一,难以完全满足机械工程数据的管理需求,且现在的机械工程数据库系统大多集中在设计数据和制造工艺数据的管理,对于分析仿真数掘的管理还鲜有开展。本文提出采用具有层次特征的面向对象数据库来管理机械设计与分析数据,构造了基于对象数据库的机械工程数据模型,从而完成整个系统的开发基础。 本文在分析比较了ODBC,JDBC,CGI,ASP,PHP,JSP,ASP.NET等Web集成技术特点的基础上,利用.NET平台的先进性以及ADO.NET数掘库访问模型,采用了一种在.NET平台下高效的Web数据库集成与实现模式,即IIS+ASP.NET+ADO.NET+Oracle模式。 最后,综合运用ASP.NET技术、ADO.NET数据库访问模型、Oracle10g面向对象数据库、C#编程语言,建立了一个使用安全、操作简单、运行效率高、易维护的面向机械CAD/CAE工程数据的Web数据库应用系统。

李刚[4]2002年在《发动机工程数据库关键技术的研究》文中指出发动机工程数据库系统是一个具有分布数据管理能力的、面向CAD应用的数据库管理系统。本文阐述了发动机工程数据库管理系统(EDBMS)的体系结构,对事务处理与并发控制、数据库安全等技术进行了研究。 发动机EDBMS采用扩展Client/Server体系结构,支持多个Server。针对CAD应用的特点,在功能划分上,增强Client的处理能力,在Client上有本地数据库及其管理系统。支持普通事务访问和工程事务访问,普通事务访问即对普通数据的短事务直接山RDA方式访问服务器;工程事务访问即对复杂的、分布的事务处理则提供检出/检入(CheckOut/CheckIn)的数据坊问方式。 文中提出了一种适合CAD应用的事务处理模型利提交协议,嵌套事务模型和改进的两段提交协议,允许子事务夭折以及在项目事务并未完成的情况下结束事务,在人的参与下由项目事务管理器完成。与之相应的并发控制方法是乐观方法的改进。 对于工程数据库的安全问题,参照贝尔-拉帕丢拉(Bell—LaPadula)模型和安全数据视图(SeaView)模型,制订了一套完整的安全规则,基本达到了B1级安全标准。实现了自主存取控制、强制存取控制和多粒度的审计的功能。其中自主存取控制着重解决了角色继承、权限包容、授权者身份、级联回收等问题;强制存取控制包含了主体和客体的安全级设置规则、修改规则以及多级关系存取操作规则等;审计中允许把主体、客体或操作类型作为不同的审计对象,以实现灵活的、多粒度的审计设置方式。该模型是作为后台数据库的安全代理来访问数据库的。目前在Windows系统上实现了这个模型的演示版。

李秋静[5]2001年在《支持企业群体工作的数据库技术研究》文中提出数据库技术是CSCW的支撑技术。在企业活动中,数据库提供了数据一致性共享的基础,也是应用程序开发、运行的环境,是非常重要的一个环节。数据库对协同工作支持的程度直接影响到CSCW系统开发的难易程度。传统数据库系统能够有效地支持多个用户并发地操作数据,但并不能有效地支持群体成员共同操作共享的数据。在现有数据库的基础上开发企业级的应用尤其是支持协同工作的应用是一件比较费力的事。该领域的研究已经引起越来越多的兴趣,但到目前为止,还没有看到一个完善的模型和原型系统。因此有必要对支持企业群体工作的数据库技术做深入的研究。针对企业群体活动的特点,结合国家“九五”重点科技攻关项目“企业协同计算构件及其应用的研究开发”以及国家863高科技研究发展计划课题“基于国产CORBA的企业协同工作环境”、“计算机支持的协同概念设计技术的研究”,本文对支持企业群体工作的数据库技术做了深入研究。主要的工作和成果如下:1.扩充的关系数据模型关系数据库系统是目前使用最广泛的数据库系统,但是它存在不足,不能很好地满足群体工作的需要,例如它管理多媒体数据效率较低,使用起来不够灵活。但是目前的很多应用程序又不得不在它的基础上进行开发。因此有必要对它进行扩充。本文借鉴了EDBMS的数据模型。EDBMS是我们协同设计组研制的工程数据库管理系统。它采用了关系、网状混合的数据模型。扩充的关系模型支持长记录数据类型,支持复杂关系尤其是动态复杂关系的描述。其中长记录类型采用了文件系统和数据库系统相结合的手段,提高了管理多媒体数据的灵活性和效率。2.支持协同工作的合作事务基于ACID属性的传统数据库系统对协同工作的支持远远不够。传统数据库支持用户、多用户,但它并不能有效地支持群体、多群体。本文系统地分析了协同工作对数据库系统的新要求,提出了合作事务。它能有效地支持群体成

马亚明[6]2011年在《嵌入式空间数据库理论与技术研究》文中研究指明嵌入式空间数据库作为一项将在未来各种空间信息应用领域(包括军事)中占重要地位的理论与技术,还没有得到充分的研究,虽然欧美发达国家已开始重视。本文对嵌入式空间数据库进行了较为全面、深入的研究,主要内容包括:(1)全面系统地总结了嵌入式空间数据库的相关概念、研究现状及该领域存在的问题,尤其是澄清了与EDBMS相关的、常被混淆或误用的概念。详细分析了嵌入式空间数据库的主要特点和特殊需求。(2)在分析了传统空间数据库系统各种体系结构的优缺点及两种典型EDBMS的体系结构的基础上,提出了实现嵌入式空间数据库的三种方案:基于文件进行扩展,基于关系型EDBMS进行扩展,基于非关系型EDBMS进行扩展。并设计了能提供关系数据库访问接口与普通调用接口的统一的空间扩展结构。总结分析了嵌入式空间数据库系统与传统空间数据库系统的体系结构的共性与差别。(3)对比分析了DBMS的5种逻辑模型的优缺点,并得出最适合采用REDBMS建立ESDBMS的结论。根据ESDBMS的特点提出了扩展其逻辑数据模型应该遵循的原则:简洁性、完备性和标准化,并根据该原则设计、实现了ESDBMS的空间数据类型和空间算子。(4)详细解析了数据存储和索引在ESDBMS的逻辑和物理层之间的映射关系,刻画了从磁盘存储到ESDBMS的逻辑视图的转换过程,揭示了数据存储和索引的本质。设计了一个能够自动支持应用数据类型变化的动态可扩展存储结构,使ESDBMS表现出了一定的智能性。针对嵌入式空间数据库的应用特点,提出并实现了ESDBMS的三级空间索引策略,即基于分层扩展R树为比例尺集合、图幅集合建立的一级索引,基于格网和改进四叉树索引分别为点和线、面建立的二级索引和第三级的基于增量联合索引的图幅内细节分层。(5)详细分析了ESDBMS空间查询处理的特点,在此基础上提出了ESDBMS的空间查询的代价制约因素,即访问代价、存储代价和计算代价,并提出了ESDBMS空间查询的三步处理策略。第一步利用对象的MBR执行空间连接,得到一个包含所有最终结果和一部分不满足连接谓词的额外对象对儿的候选集;第二步应用空间对象的更精确的(激进和保守)近似确认一部分结果,并排除一部分不满足连接谓词的近似对儿,以减少精炼阶段需要调度到内存的对象精确几何信息的数量和执行精确计算的数量,从而同时降低I/O代价和CPU代价;第三步遍历新候选集,读取其中对象的精确几何信息,执行空间查询条件判定。鉴于空间连接在ESDBMS的操作中的重要地位,重点研究了高效处理空间连接的算法,提出了基于三重近似的空间连接过滤策略:首先用空间对象的MBR执行连接,得到结果集的一个超集——候选集,然后通过对象的保守近似识别过滤候选集中的错误命中(即对象对儿的MBR相交但其本身并不相交),最后用对象的激进近似识别出一部分必定满足连接谓词的对象对儿。通过实验论证了空间对象的保守和激进近似应该与对象的MBR一起存储在空间索引中,并分析了近似对空间连接性能的影响。(6)针对嵌入式应用环境资源受限和空间连接精炼步骤高代价的特点,提出了一个寻找空间连接过程中最佳的数据页调度序列的新算法,即搜索最好的N-释放-K序列,理论上它能够最小化磁盘I/O代价,并详细描述了该算法的实现思路与过程。(7)针对本文讨论的部分主要内容与算法分别进行了实验,包括:原型系统、EDBMS的空间数据类型和空间算子扩展实验、ESDBMS的三级空间索引性能实验、OPAS新算法性能实验,证明了本文论述内容的正确性和可行性。

徐新国[7]1996年在《在EDBMS中若干面向对象关键技术的扩充及系统应用》文中研究指明本文的主要工作是针对工程领域和面向对象思想的特点,通过对国内外同类产品的研究、综合分析,并结合国家“八·五”重点科技攻关项目“工程数据库及其管理系统”的研制实践,对面向对象关键技术,诸如:面向对象的数据模型、类型扩充、封装、继承和版本管理等方面在工程数据管理中的应用进行了研究,并在此基础上实现了一个具有面向对象性质特点的工程数据库管理原型系统。 1、在我们室自行研制的工程数据库管理系统EDBMS/2基础上进一步扩充了若干面向对象的关键技术。设计并实现了一个关系+面向对象的数据库管理系统原型,它既具备传统的关系数据库管理系统的功能,又能支持对象、复杂对象、继承、封装等面向对象数据库系统必备的基本功能。若将该系统中面向对象的特性去掉,它又是一个传统的关系数据库管理系统。 2、扩充了一个R型数据类型,体现了面向对象的一个基本概念——对象的值也是一个对象。R类型的引入,允许关系的属性值可以是另一个关系/元组(用表名、记录名或数据库码等来表示),甚至自身的一个元组,导致数据库中关系/元组间的嵌套关系,而且这种嵌套关系是可以递归的,从而在数据库中关系/元组间建立嵌套网状结构。体现不同关系甚至同一关系/元组间的IS_PART_OF语义关联,为对象间的复杂关系描述提供一种新的手段。在R类型属性的处理和维护方面,通过为每个具有R类型的表定义一个扩充结构,来描述表中或表间所有的R类型数据间的关系,以提高效率。 3、本文扩充了面向对象的“封装”概念。将对象的数据结构与定义在其上的操作方法封装在一起,体现信息隐蔽思想,提供一种逻辑数据独立性。方法可以定义在关系一级,也可以定义在元组一级,还可以定义在特定元组的某个属性上,支持在一个对象(包括关系和元组)上定义多种处理方法。方法由用户自行定义,它的应用几乎不受限制。 4、我们的系统可支持用户把数据库中对象组织成一个网状结构,父对象可以有多个子对象,子对象也可以有多个父对象(多重继承)。除了对父对象静态数据结构的继承外,还支持子对象对父对象动态操作的继承(方法继承)。

薛明星[8]2010年在《嵌入式数据库文件管理软件构架研究》文中研究表明本文以嵌入式数据库软件原型的研究开发为应用背景,采用面向对象方法、软件构架技术等软件方法论,以及XML和ACME等形式化描述工具,建立嵌入式数据库文件管理软件构架,并采用元模型和设计模式等优化工程方法,以提升技术实现方案的有效性。首先,探讨了嵌入式数据库文件管理的相关技术及其应用,包括存储模型、索引机制、基于XML的异构数据库之间的数据交换;在此基础上建立了数据文件模型,并采用XML对数据文件模型进行描述。接着,对文件管理模型进行领域分析和领域设计,并使用统一建模语言对软件模型进行形式化描述。在领域分析阶段,研究文件管理的概念框架,并对文件管理的元模型进行形式化描述;对文件管理的需求进行抽象和描述,建立软件的用例模型和活动模型;对加载算法进行研究,建立算法的数学模型和软件模型。在领域设计阶段,重点分析了存取控制器的对象结构模型和数据加载的对象行为模型,并采用设计模式进行优化设计。最后,给出了文件管理的的软件构架及其ACME描述。并在此基础上,给出系统中部分数据文件组织结构的设计以及典型应用的部分实现代码。文中提到的各种建模原则、模型框架等方法论被用于文件管理软件的研究和实现中,规范了整个软件的研究开发过程,提高了模型分析与设计效率,所给出的软件模型设计理念和关键技术思路,具有一定的理论意义和工程实用价值。

张天会[9]2004年在《基于TRIZ理论Giant Cam的创新设计研究》文中研究指明经济竞争已成为世界各国竞争的焦点和世界发展的重要推动力,竞争的核心是以知识为基础的新产品的竞争。因此新产品的开发是企业确保市场优势、维持企业生存和发展的重要机能。 传统的创新设计方法是试错法,试错的过程类似于艺术家的艺术创作,主要取决于灵感和经验。而TRIZ理论认为创新设计存在解决问题的一般规律,TRIZ是基于知识的解决概念设计阶段创新设计问题的有力工具,采用TRIZ设计方法对整个制造业的产品创新设计有重要的意义。 本文利用TRIZ创新设计理论,对Giant Cam产品概念设计进行创新设计的基础上,对TRIZ理论、Giant Cam概念设计阶段的设计、Giant Cam产品结构的计算机辅助设计和建模、数据交换标准、产品工程数据库系统的建立进行了研究。 在Giant Cam概念设计阶段的创新设计过程中,对Cam产品的特点和Cam产品的进化进行分析,得出Cam产品的进化定律为:产品零部件的不均衡发展,其进化路线是产品向着增加自动化减少人工介入方向进化。通过对原有Cam产品的技术成熟度进行预测,预测出Cam产品的性能参数已处在S-曲线上的成熟期,确定Cam产品需要创新。分析了实施Giant Cam产品创新设计的设计矛盾是技术矛盾,用TRIZ标准参数表示为:希望提高的技术参数是TRIZ通用工程参数中的No.10“力”,导致技术参数恶化的是TRIZ 39个通用工程参数中的No.25“时间的浪费”。根据这一对技术矛盾,在TRIZ矛盾矩阵中解决本问题所推荐的发明原理有四种。结合Giant Cam创新设计中的设计问题,对推荐的这四种发明原理进行分析,采用No.5“合并”发明原理可解决Giant Cam创新设计的设计问题。并结合设计约束设计了Giant Cam系列产品工作面宽度为1000mm的产品,工作角度有0、10、20、30、40、50、60度共七种产品的概念原型。TRIZ创新设计方法使设计人员对设计过程有可操作性,并对设计过程有可预见性,使设计过程有规律可循,特别对于缺乏设计经验的设计人员,可以在很短的时间内得到产品创新设计的设计方案。因此采用TRIZ创新设计理论对产品概念设计阶段进行创新设计,可以加快产品创新的周期,提高产品创新水平,增强产品的市场竞争力。有效地解决了Giant Cam产品创新设计中的问题,避免采用传统试错法带来的弊端。 通过对计算机辅助设计的建模方法和建模软件的分析,综合考虑软件的功能、成本以及所匹配的硬件要求等问题的情况下,选择能全面表达产品信息的建模方法和建模软件501 idworks进行Giant Cam的结构设计。提出产品的外形模型概念,以便供客户或企业决策人员了解产品的外形和进行功能试验。并在选择的Solidworks软件中进行了其它Caln产品模型的建立。 为了使产品的数字模型能被多个部门或其它用户在后续的分析、模拟仿真等过程中继续应用,对产品模型数据交换接口进行了应用研究。对于二维工程图采用DXF作为产品数据交换标准;对于曲面复杂的产品模型采用IGES作为产品模型的数据交换标准;对于曲面不复杂的产品模型,优先采用STEP作为数据交换标准。并采用sTEP作为中性文件对Giant caln和其它caln产品从s。lidworks中输入到UG、CATIA、I一DEAS系统中。 在windows 2000操作系统下开发了Giant cam工程数搪的管理软件,实现了Giant Cam工程数据的计算机化管理,可以完成对标准数据、产品数据的查询、添加、修改、删除、统计等工作,并与绘图软件有相应的接口,进入绘图软件中进行设计工作。由于图形数据占用的存储空间较大,在对工程数据的几何和非几何数据实行分开存放和管理。对于非几何数据以数据记录的形式相关联地存储在数据库中,对于几何数据以文件的形式按层次关系存储在其它物理地址上。 本文对Giant Caln概念设计阶段采用TRIz创新设计方法,在较短的时间内就设计出Giant Caln的概念原型,加快产品创新的周期,提高产品创新水平,增强产品的市场竞争力。在分析选择数字建模方法、建模软件和数据交换标准,并建立工程数据库系统的基础上,对GiantC柳在详细设计阶段采用计算机辅助设计方法的应用,提高了产品的设计效率,缩短产设计周期,有效传递产品的模型数据,使产品的信息能在整个生命周期内共享,使计算机管理代替人对产品的工程数据进行管理,提高了管理效率。

王健[10]2007年在《嵌入式主存数据库NHMini若干关键技术的研究与实现》文中进行了进一步梳理嵌入式数据库管理系统是继Web技术、工业智能技术和移动计算技术发展而兴起的一种新型数据库管理系统,具有十分广阔的应用前景。如何保证特定环境和需求下的数据库完整性、一致性和安全性,是嵌入式数据库管理系统研究亟待解决的问题。本文正是在这样的背景下对嵌入式数据库管理系统中数据的存储管理和查询访问以及数据的安全性技术进行了研究。本文主要的工作和创新点如下:⑴介绍和分析了嵌入式数据库管理系统的应用环境和应用需求,对嵌入式数据库管理系统实现中若干关键技术进行了讨论,分析了已有的数据存储和访问技术、查询语言、安全策略和数据库入侵检测技术。⑵提出了一种基于主存的嵌入式数据库管理系统的存储管理机制,并在NHMini系统上予以设计实现。详细给出了NHMini系统的体系结构、数据结构的设计和主存管理策略,以及采用主存数据库技术的数据加载与同步算法的设计与实现。⑶介绍和分析了一般的嵌入式数据库管理系统的应用环境和应用需求,研究并实现了嵌入式数据库管理系统NHMini的嵌入式查询语言NHESQL以及其C语言应用编程接口,详细给出了基于共享变量和游标的SQL通信区的设计与实现。⑷针对嵌入式系统面临的信息安全问题,简要介绍了NHMini采用的多层安全机制,分析和讨论了嵌入式数据库的入侵检测技术,提出了一种基于查询模式的异常检测算法QMBAD,详细介绍了其原理以及其在NHMini系统上的实现技术。

参考文献:

[1]. EDBMS的模型、存取效率和语言的研究及其应用[D]. 顾宁. 中国科学院研究生院(计算技术研究所). 1994

[2]. 工程数据库系统若干问题的研究[D]. 王潜平. 中国科学院研究生院(计算技术研究所). 1997

[3]. 机械设计与分析工程数据管理技术研究[D]. 庞亮亮. 西北工业大学. 2006

[4]. 发动机工程数据库关键技术的研究[D]. 李刚. 华北工学院. 2002

[5]. 支持企业群体工作的数据库技术研究[D]. 李秋静. 中国科学院研究生院(计算技术研究所). 2001

[6]. 嵌入式空间数据库理论与技术研究[D]. 马亚明. 解放军信息工程大学. 2011

[7]. 在EDBMS中若干面向对象关键技术的扩充及系统应用[D]. 徐新国. 中国科学院研究生院(计算技术研究所). 1996

[8]. 嵌入式数据库文件管理软件构架研究[D]. 薛明星. 南京航空航天大学. 2010

[9]. 基于TRIZ理论Giant Cam的创新设计研究[D]. 张天会. 昆明理工大学. 2004

[10]. 嵌入式主存数据库NHMini若干关键技术的研究与实现[D]. 王健. 南京航空航天大学. 2007

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EDBMS的模型、存取效率和语言的研究及其应用
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