一種改進(jìn)的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

黃雄波　張榮榮

摘 要： 在現(xiàn)有的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的冗余存儲(chǔ)與查詢效率進(jìn)行折衷處理，提出了一種改進(jìn)的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型，并進(jìn)一步為該模型的增刪改等操作設(shè)計(jì)了相應(yīng)的更新算法。實(shí)際應(yīng)用表明，改進(jìn)模型在增加了約16%的數(shù)據(jù)冗余存儲(chǔ)后其時(shí)態(tài)查詢性能獲得了近58%的提升。

關(guān)鍵詞： 時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型； 冗余存儲(chǔ)； 時(shí)態(tài)過(guò)濾

中圖分類號(hào)：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2014）07-01-03

Abstract： Based on the existing model of temporal data model， an improved temporal data model is given through the compromising process of redundant storage and query efficiency of temporal data. The corresponding update algorithm is designed for the operations such as increase and deletion of the model. The practice shows that the improved model obtains nearly 58% of the temporal query performance boost after increasing the redundant storage data by 16% or so.

Key words： temporal data model； redundancy storage； temporal filtration

0 引言

時(shí)間是自然界固有的特性，伴隨著時(shí)間的流逝事物自身也在不停地演變，由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)只對(duì)事物某一時(shí)刻的狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，故其無(wú)法記載和處理事物的整體變化過(guò)程。為了有效地解決這一問(wèn)題，自上世紀(jì)80年代起，眾多專家學(xué)者便對(duì)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)展開了研究，并相繼取得了一大批理論成果[1-4]。事實(shí)上，由于時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)在處理上較為復(fù)雜，至今為止還沒(méi)有形成商品化的時(shí)態(tài)DBMS，因而用戶在構(gòu)建時(shí)態(tài)信息系統(tǒng)時(shí)往往是在非時(shí)態(tài)DBMS的基礎(chǔ)上通過(guò)適度擴(kuò)充而進(jìn)行的。

在時(shí)態(tài)信息系統(tǒng)中，冗余存儲(chǔ)與查詢效率是一對(duì)尖銳的矛盾，本文基于折衷處理的原則對(duì)這一矛盾進(jìn)行了處理，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型，實(shí)際應(yīng)用表明，改進(jìn)模型在增加了少量的冗余存儲(chǔ)后其查詢性能獲得了較大的提升。

1 相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)

本文以醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)為例，對(duì)兩種常用的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型的冗余存儲(chǔ)和時(shí)態(tài)過(guò)濾運(yùn)算的性能進(jìn)行分析。

1.1 歷史關(guān)系數(shù)據(jù)模型

歷史關(guān)系數(shù)據(jù)模型RHR用多組時(shí)間區(qū)間{[Ts1，Te1），[Ts2，Te2），…，[Tsn，Ten}；Tsn?Ten來(lái)對(duì)事物的各個(gè)變化狀態(tài)進(jìn)行描述，其中，[Tsn，Ten）分別為事物的第n個(gè)狀態(tài)的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，改進(jìn)的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型與嵌套關(guān)系數(shù)據(jù)模型相比，在增加了16%左右的數(shù)據(jù)冗余后卻獲得了近58%的時(shí)態(tài)過(guò)濾運(yùn)算速度的提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的冗余存儲(chǔ)與查詢效率進(jìn)行折衷處理，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型，該模型在醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)處理中取得了較為滿意的應(yīng)用效果。下一步的主要工作是把該模型推廣至雙時(shí)態(tài)環(huán)境中以及研究基于該模型的高性能時(shí)態(tài)索引算法。

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