嵌入式主动实时数据库的查询处理及其优化

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要实时数据库(RTDBS)的事务和数据具有显式的定时限制，系统的正确性既要满足逻辑约束又要满足时间约束。在实时数据库中完善集成主动规则机制，用于实时数据库的反应式行为。RTDBS的高性能要求以内存数据库(MMDB)做底层支持，MMDB事务在运行过程中没有内外存数据I/O。在上述的基础上，改进传统的查询处理及其优化机制，是嵌入式主动实时数据库管理系统研究中的重要方面。以自行研制的嵌入式主动实时数据库管理系统(ARTs-EDB)为基础，比较深入地研究与讨论了反映内存数据库特性的查询处理及优化机制的设计与实现。针对ARTs-EDB的特点，并参照传统的关系数据库的查询处理

2、机制，设计了ARTS-EDB的查询处理机制的体系结构，该体系结构给出了查询处理的主要模块以及与其它子系统的接口。查询处理机制中查询执行是基本。查询执行器的适应能力强弱以及性能的高低，对ARTS-EDB的整体性能有一定程度的影响。本篇从增强执行器的适应能力和提高执行性能的考虑出发，综合目前主流的几种执行模式，详细讨论了一种较抽象的查询执行模型。并结合了多线程技术，进一步发展流水线执行方式，大大提高执行的效率。查询优化在提升查询处理性能上至关重要。进行优化器的设计时，需要考虑很多方面的因素。其中，计划树的代价公式和针对较大计划树搜索空间的搜索策略是最为关键的。根据内存数据库的特点，详细分析连接

3、树以及代价因素，得出适合ARTS-EDB的基于指定连接树型的动态编程搜索算法和代价公式。关键词:实时数据库，主动数据库，查询处理，执行模型，查询优化华中科技大学硕士学位论文AbstractReal-timedatabasesystems(RTDBS)needtofacethechallengeofsimultaneouslysatisfyingdataintegrityandtimingrequirements.Thetransactionsanddatainreal-timedatabasesystemscontainexplicittimeconstraints,thecorrectc

4、riterionoftransactionexecutionmustsatisfybothtimingandlogicalconstraints.Activerulesystemsareseamlesslyintegratedintoreal-timedatabasesystemsforthereactivemodels.ThehighperformanceofRTDBSneedsthemain-memorydatabasesystem(MMDB)'ssupport,a口〔1MMDBinsuresthatthetransactionhasnoUOaccessinitsrunningtime

5、.Accordingtotheabovefeatures,itisanimportantdomaintoimprovethetraditionalqueryprocessandoptimizationmechanismandintroduceitintoembeddedreal-timedatabasemanagementsystem(ARTS-EDB).BasedonARTs-EDB,whichisanactivereal-timedatabasesystemweourselvesdeveloped,ourresearchdiscusswithemphasisonthedesignand

6、implementationofqueryprocessandoptimizationmechanismembodyingtheMMDB'sfeatures.WithrespecttothecharactersofARTS-EDBandreferredtotraditionalqueryprocessmechanismofrelationaldatabasesystem,thearchitectureofthequeryprocessmechanisminARTS-EDBaredesignedanditcontainsthemainmodulesinqueryprocessandinter

7、facestoothersubsystems.Queryexecutionisthebasisofqueryprocessmechanism.TheadaptivecapacityandexecutingperformanceofqueryexecutionwillworkonthewholeperformanceofARTS-EDBtosomeextent.Consideringtoimprovethem,wedisc