时态数据库多时间粒度问题的研究

在时态数据库中,时间粒度是衡量时态数据的单位,通常用时态类型来表示时间粒度。而对时间粒度的定义有粗有细,TDBMS 除了支持系统定义的标准时间粒度之外,还应支持用户定义的各种时间粒度。而现在仅有的几个TDBMS 的实现中,时间的含义和解释都是由用户应用程序实现,而不是TDBMS 本身所理解。TDBMS 如何管理这些时间粒度,如何转换基于不同时间粒度存储的信息,并使这种转换对数据库用户完全透明是本文研究的一个主要方面。另外,在传统数据库中引入时态信息,会引发主键、索引、参照完整性等一系列问题的出现,为了解决这些问题,本文在关系数据库规范化理论的基础上对具有多时间粒度约束的时态数据库规范化理论进行了系统的研究。 目前对时间粒度问题的研究大多集中在用时态类型表示时间粒度,而在实际应用中,这种表示方法对于用户自定义的时间粒度具有很大的局限性。本文基于粒度之间的五种关系提出了粒度关系集的概念,并且基于粒度关系集给出了用旧粒度定义新粒度的算法;概括了时间常量、时间段、时间间隔之间的粒度转换;给出间接粒度转换过渡到直接粒度转换的算法及其相关定理的证明。用于支持TDBMS 的多时态粒度存储的特性。通过此算法将结果集以用户所需要的时间粒度提交给用户接口,从而实现了TDBMS 对用户自定义时间粒度的全面管理。 在时态数据库的研究领域中,对多时间粒度约束的时态函数依赖问题已有了深入的研究,且针对具有多时间粒度的时态数据库的逻辑设计问题也进行了系统的讨论。但现有的算法在实际的数据库设计中却很难使用,这主要是因为两方面的原因:一方面,由于时态类型集所具有的偏序特性使得算法中的一些时态类型间的操作无法实现;另一方面,算法是以范式判定为基础的,而对于范式判定至今还没有有效的算法。为克服上述问题,本文提出了时态初等关键字范式、时态简单范式的概念,并给出了时态模式在其上的相应分解算法以及相关定理的证明,使其保持函数依赖性和无损连接性。