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实时数据库系统VegeBam的关键技术研究与实现

作　者: 张振海
导　师: 李爱国
学　校: 西安科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 实时数据库空间索引 R-tree RS-tree 历史数据库
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
引　用: 1次
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内容摘要

本文主要研究对象是实时数据库系统中的历史数据库,构建实时数据库系统VegeBam的基本层次结构和研究历史数据库中的多维空间索引技术,并在研究的基础上开发一个具有自主知识产权的实时数据库系统VegeBam。本文的主要内容如下:描述实时数据库系统VegeBam的需求,并在分析需求的基础上设计VegeBam的存储结构,包括实时数据库系统文件的存储结构和数据表文件的存储结构等。在多维空间索引结构R-tree的基础上,提出一种改进的多维空间索引结构RS-tree。RS-tree索引结构具有R-tree索引结构所没有的索引记录有序性和节点位置有序性两种特性,这使得在查询过程中RS-tree索引结构的磁盘I/O操作次数比R-tree索引结构明显减少,提升了RS-tree索引结构的查询性能。实验结果表明:在执行连续1 000次以上的查询中,RS-tree索引结构的平均查询速度比R-tree索引结构的平均查询速度要快将近500倍;RS-tree索引结构应对大量查询比R-tree索引结构更具有优势,是一种有效的多维空间索引结构。设计实时数据库系统VegeBam的层次结构,定义各层之间的接口,并在此基础上开发具有自主知识产权的实时数据库系统VegeBam。在该系统中,数据以二维表的形式存储在数据文件中,并实现历史数据库的创建数据表、增加、删除、修改和查询记录等相关操作。系统内嵌多维数据索引RS-tree,支持多维数据的查询。通过对VegeBam进行数据写入测试、数据读取测试和数据查询测试,结果表明:实时数据库系统VegeBam是一个具有实际应用价值的历史数据库系统。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
1 绪论  7-11
  1.1 课题的背景和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 本文的研究内容  9-10
  1.4 论文的组织结构  10-11
2 实时数据库系统和R-tree 概述  11-14
  2.1 实时数据库系统的产生  11
  2.2 实时数据库系统的特征  11-12
  2.3 R-tree 索引结构  12-13
  2.4 本章小结  13-14
3 VegeBam 需求分析  14-23
  3.1 数据库的几个定义  14-15
  3.2 支持的数据类型  15-16
  3.3 功能需求  16-22
  3.4 本章小结  22-23
4 VegeBam 总体设计  23-29
  4.1 VegeBam 的层次结构  23-24
  4.2 VegeBam 的层次接口  24-26
  4.3 VegeBam 的存储结构  26-28
  4.4 本章小结  28-29
5 RS-tree 索引  29-39
  5.1 研究背景  29-30
  5.2 RS-tree 描述  30-32
  5.3 RS-tree 算法描述  32-34
  5.4 算法性能分析  34-35
  5.5 实验  35-38
    5.5.1 实验步骤  35-36
    5.5.2 实验结果  36-37
    5.5.3 实验结果分析  37-38
  5.6 本章小结  38-39
6 VegeBam 系统开发  39-51
  6.1 详细设计  39-41
  6.2 系统实现  41-44
  6.3 系统测试  44-49
    6.3.1 数据写入测试  45
    6.3.2 数据读取测试  45-46
    6.3.3 数据查询测试  46-49
  6.4 VegeBam 的工业应用案例  49-50
  6.5 本章小结  50-51
7 结论  51-52
  7.1 总结  51
  7.2 展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55
附录  55

实时数据库系统VegeBam的关键技术研究与实现

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