一種改進的時態(tài)數(shù)據(jù)模型的設(shè)計與應(yīng)用

黃雄波　張榮榮

摘 要： 在現(xiàn)有的時態(tài)數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，通過對時態(tài)數(shù)據(jù)的冗余存儲與查詢效率進行折衷處理，提出了一種改進的時態(tài)數(shù)據(jù)模型，并進一步為該模型的增刪改等操作設(shè)計了相應(yīng)的更新算法。實際應(yīng)用表明，改進模型在增加了約16%的數(shù)據(jù)冗余存儲后其時態(tài)查詢性能獲得了近58%的提升。

關(guān)鍵詞： 時態(tài)數(shù)據(jù)模型； 冗余存儲； 時態(tài)過濾

中圖分類號：TP311.13 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：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

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

在時態(tài)信息系統(tǒng)中，冗余存儲與查詢效率是一對尖銳的矛盾，本文基于折衷處理的原則對這一矛盾進行了處理，并設(shè)計實現(xiàn)了一種改進的時態(tài)數(shù)據(jù)模型，實際應(yīng)用表明，改進模型在增加了少量的冗余存儲后其查詢性能獲得了較大的提升。

1 相關(guān)基礎(chǔ)知識

本文以醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的時態(tài)數(shù)據(jù)為例，對兩種常用的時態(tài)數(shù)據(jù)模型的冗余存儲和時態(tài)過濾運算的性能進行分析。

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用多組時間區(qū)間{[Ts1，Te1），[Ts2，Te2），…，[Tsn，Ten}；Tsn?Ten來對事物的各個變化狀態(tài)進行描述，其中，[Tsn，Ten）分別為事物的第n個狀態(tài)的開始時間和結(jié)束時間。

從實驗結(jié)果可知，改進的時態(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%的時態(tài)過濾運算速度的提升。

4 結(jié)束語

本文通過對時態(tài)數(shù)據(jù)的冗余存儲與查詢效率進行折衷處理，設(shè)計實現(xiàn)了一種改進的時態(tài)數(shù)據(jù)模型，該模型在醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的時態(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態(tài)環(huán)境中以及研究基于該模型的高性能時態(tài)索引算法。

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