一種改進的時態數據模型的設計與應用

黃雄波　張榮榮

摘 要： 在現有的時態數據模型基礎上，通過對時態數據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數據模型，并進一步為該模型的增刪改等操作設計了相應的更新算法。實際應用表明，改進模型在增加了約16%的數據冗余存儲后其時態查詢性能獲得了近58%的提升。

關鍵詞： 時態數據模型； 冗余存儲； 時態過濾

中圖分類號：TP311.13 文獻標志碼：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，由于傳統數據庫只對事物某一時刻的狀態進行存儲和管理，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80年代起，眾多專家學者便對時態數據庫技術展開了研究，并相繼取得了一大批理論成果[1-4]。事實上，由于時態數據在處理上較為復雜，至今為止還沒有形成商品化的時態DBMS，因而用戶在構建時態信息系統時往往是在非時態DBMS的基礎上通過適度擴充而進行的。

在時態信息系統中，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，并設計實現了一種改進的時態數據模型，實際應用表明，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 相關基礎知識

本文以醫院信息管理系統的時態數據為例，對兩種常用的時態數據模型的冗余存儲和時態過濾運算的性能進行分析。

1.1 歷史關系數據模型

歷史關系數據模型RHR用多組時間區間{[Ts1，Te1），[Ts2，Te2），…，[Tsn，Ten}；Tsn?Ten來對事物的各個變化狀態進行描述，其中，[Tsn，Ten）分別為事物的第n個狀態的開始時間和結束時間。

從實驗結果可知，改進的時態數據模型與嵌套關系數據模型相比，在增加了16%左右的數據冗余后卻獲得了近58%的時態過濾運算速度的提升。

4 結束語

本文通過對時態數據的冗余存儲與查詢效率進行折衷處理，設計實現了一種改進的時態數據模型，該模型在醫院信息管理系統的時態數據處理中取得了較為滿意的應用效果。下一步的主要工作是把該模型推廣至雙時態環境中以及研究基于該模型的高性能時態索引算法。

參考文獻：

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[2] 唐常杰.時態數據庫的沿革、特色與代表人物──時態數據庫二十年回顧之二[J].計算機科學，1999.26（3）：63-65

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