Trang - - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -WX LỜI CẢM ƠN Lời luận văn em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo, Tiến LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC sỹ Nguyễn Kim Anh người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em từ lúc tìm hiểu, định hướng tìm kiếm tài liệu lĩnh vực Cơ sở liệu hướng đối tượng thời gian lúc hoàn thành luận văn Chúc cô mạnh khỏe, công tác tốt ngày có nhiều kết từ lĩnh vực nghiên cứu mà cô yêu mến Em xin gửi lời cám ơn đến bạn bè người thân gia đình CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG THỜI GIAN VÀ XỬ LÝ TRUY VẤN TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG THỜI GIAN tạo điều kiện giúp đỡ em mặt trình hoàn thành luận văn Chúc người gặp nhiều may mắn Em xin gửi lời cám ơn đến tất thầy cô giáo Khoa Công Nghệ Thông Tin Trung tâm Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ, bảo, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà nội, mùa thu 2006! MÃ SỐ: NGUYỄN THỊ HỘI Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN KIM ANH HÀ NỘI 2006 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - - Trang - - luận văn giới thiệu đại số TA sở toán học cho xử lý sở liệu hướng MỞ ĐẦU Quản lý liệu phần thiếu việc phát triển hệ thống thông tin, quản lý liệu theo thời gian hệ thống thông tin ứng dụng lĩnh vực thay đổi thường xuyên đòi hỏi nhiều yêu cầu tài chính, ngân hàng, viễn thông, y tế làm cho hệ quản trị sở liệu quan hệ không quản lý mặt thời gian bộc lộ hạn chế Điều đòi hỏi nhà nghiên cứu sở liệu phải đưa kết khả đối tượng thời gian TODL TOQL TOQL giới thiệu để minh họa lại rõ nét toán tử toán hạng sở liệu hướng đối tượng thời gian Trong thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài, em đạt kết bước đầu sở liệu hướng đối tượng thời gian, làm sở để hoàn thành luận văn Nội dung luận văn bao gồm chương : quan hơn, hệ quản trị hơn, kiểu xử lý khác để phục vụ Chương I: Tổng quan ngày tốt nhu cầu mà thực tế đòi hỏi Vì thế, hướng nghiên Chương II: CSDL hướng đối tượng thời gian hệ thống thông tin cứu sở liệu đời xem xét liệu dạng đối tượng Chương III: Cơ sở toán học cho xử lý CSDL hướng đối tượng thời gian vốn tồn thực tế thêm yếu tố thời gian để đáp ứng yêu cầu cho ứng dụng quản lý mặt thời gian Cơ sở liệu đối tượng thời gian nghiên cứu vào năm 90 thể kỷ 20 năm đầu thể kỷ 21 Một bất ngờ nhà khoa học thu kết tốt mong đợi hứa hẹn miền ứng dụng rộng lớn sử dụng kết đưa vào thực tế Cơ sở liệu hướng đối tượng thời gian thu kết sở lý Chương IV: TOQL ngôn ngữ truy vấn cho CSDL hướng đối tượng thời gian Chương V: Kết luận luận văn Nội dung luận văn vấn đề sở sở liệu hướng đối tượng thời gian, vấn đề sâu mong trình bày thời gian gần thuyết đại số nghiên cứu sở liệu thời gian (đại số TA, OSAM*/T, …) [SSH-98] mà thu kết mặt thực hành xây dựng hệ quản trị sở liệu hướng đối tượng thời gian với đầy đủ tính bao gồm mô hình, ngôn ngữ định nghĩa ngôn ngữ truy vấn đầy đủ, toàn vẹn liệu hướng đối tượng thời gian (TOOM, TODL, TOQL) Vì lý vậy, với hướng dẫn cô giáo Tiến sỹ Nguyễn Kim Anh, em chọn tìm hiểu nghiên cứu “Cơ sở liệu đối tượng thời gian xử lý truy vấn sở liệu đối tượng thời gian” Nội dung luận văn giới thiệu mô hình sở liệu hướng đối thời gian hệ thống thông tin (TOOBIS) Và để có nguyên tắc xử lý bên ngôn ngữ định nghĩa ngôn ngữ truy vấn Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - - CHƯƠNG I – TỔNG QUAN Trang - - • Phần cứng: Phần cứng hệ thống bao gồm thiết bị nhớ thứ cấp sử dụng để lưu trữ CSDL Giới thiệu Sau số khái niệm hệ quản trị CSDL thông thường thời Cơ sở liệu thành phần thiếu trình phát triển hệ thống thông tin Trong thời gian gần đây, ứng dụng thông tin không dừng lại ứng dụng lĩnh vực xử lý liệu kinh doanh, thương mại mà phát triển sang lĩnh vực khác trí tuệ nhân tạo, thông tin văn phòng, đa phương tiện… Do vậy, sở liệu (CSDL) kiểu quan hệ truyền thống mà phát triển thành CSDL đối tượng, với yêu cầu mặt quản lý thời gian xử lý liệu theo thời gian CSDL đối tượng có yêu cầu mặt quản lý thời gian phát triển nhằm đáp ứng ứng dụng thông tin cách đầy đủ Trong chương luận văn trình bày khái niệm CSDL đối tượng CSDL thời gian Phần 1.1 trình bày CSDL thời gian toán liên quan phần 1.2 trình bày CSDL đối tượng 1.1 Cơ sở liệu thời gian 1.1.1 Khái niệm gian [NN-02] : • Snapshot DataBases Management Systems (DBMS): DBMS truyền thống không hỗ trợ cho kiểu thời gian • Valid Time (Historical) DBMSs: DBMS hỗ trợ thời gian hiệu lực • Transaction Time (Rollback) DBMSs: DBMS hỗ trợ thời gian giao dịch • Bi_Temporal DBMSs: DBMS có hỗ trợ hai kiểu thời gian giao dịch hiệu lực 1.1.2 Các vấn đề nghiên cứu CSDL thời gian Trong hệ quản trị CSDL thời gian thuộc tính thời gian xem phận gắn kết với hệ quản trị CSDL thời gian Một số vấn đề nghiên cứu CSDL thời gian là: Hệ quản trị sở liệu (DataBase Management System - DBMS) [NKA- - Ngữ nghĩa liệu thời gian 04] hệ thống phần mềm cho phép tạo lập sở liệu (DataBase – - Mô hình hóa trình diễn liệu thời gian CSDL) điều khiển truy nhập CSDL Hệ sở liệu có thành phần [NKA-04] : • CSDL hợp nhất: CSDL hệ có hai tính chất tối thiểu hóa dư thừa chia sẻ • Những người sử dụng: Người sử dụng hệ cá nhân - Ngôn ngữ truy vấn hệ quản trị CSDL thời gian - Thiết kế CSDL thời gian - Cài đặt thực thi CSDL thời gian - Các kỹ thuật tối ưu hóa thực thi CSDL thời gian có nhu cầu truy nhập CSDL, bao gồm người sử dụng cuối, 1.1.3 Ngữ nghĩa liệu thời gian người viết chương trình, người quản trị CSDL Trong CSDL thời gian có hai khái niệm quan tâm thời gian hiệu lực • Phần mềm DBMS Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 thời gian giao dịch Khi nói đến ngữ nghĩa liệu thời gian, nói đến thời gian hiệu lực thời gian giao dịch Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - - Trang - - Thời gian hiệu lực kiện tất khoảng thời gian, Cách thứ nhất, liệu thêm trường dùng để lưu giá trị thời khứ, tại, tương lai kiện xem gian bao gồm: {TTB, TTE, VTB, VTE} - TTB: Thời gian bắt đầu giao dịch • Thời gian hiệu lực ghi nhận trình thay đổi trạng thái kiện thực tế - TTE: Thời gian kết thúc giao dịch - VTB: Thời gian hiệu lực bắt đầu • Thời gian hiệu lực kiện ghi nhận CSDL số lí như: thời gian hiệu lực kiện biết khoảng thời gian hiệu lực không xác định cách xác… Thời gian giao dịch (Transaction Time - TT) kiện tương CSDL khoảng thời gian kiện ghi nhận tồn CSDL • Thời gian giao dịch ghi nhận thay đổi trạng thái thân CSDL - VTE: Thời gian hiệu lực kết thúc Sau thêm trường này, cách biểu diễn liệu dạng chuẩn (1NF) chúng hỗ trợ hầu hết hệ quản trị CSDL thông dụng Nhưng thuộc tính liệu thay đổi không đồng thời với cách thể vi phạm nguyên tắc dư thừa liệu Cách thứ hai biểu diễn thông tin phức tạp thuộc tính liệu có giá trị thời gian riêng tương ứng với Do đó, hệ quản trị CSDL phải hỗ trợ thêm phương pháp lưu trữ, xử lý, truy vấn hiệu • Các ứng dụng có yêu cầu hỗ trợ khả truy cập đến trạng thái trước CSDL chúng cần hỗ trợ thời gian giao dịch • Thời gian giao dịch bị chặn hai đầu thời điểm CSDL khởi tạo trạng thái thời • Thời gian giao dịch có tính chất tăng dễ dàng cho việc ghi nhận cách tự động hệ quản trị CSDL 1.1.4 Mô hình hóa thể liệu thời gian Để biểu diễn xây dựng hệ quản trị CSDL thời gian, người ta mở rộng hệ quản trị CSDL thông thường (hệ quản trị CSDL quan hệ, hệ quản trị CSDL điểm nối điểm…) theo hai hai cách sau đây: • Ghi nhận thông tin thời gian liên quan đến liệu • Ghi nhận thông tin thời gian liên quan đến thuộc tính Đối với trường hợp này, sử dụng CSDL hướng đối tượng thời gian có nhiều ưu điểm (sẽ nói chi tiết phần 1.2) 1.1.5 Ngôn ngữ truy vấn hệ CSDL thời gian Để thiết kế xây dựng ngôn ngữ truy vấn mới, yêu cầu phải tuân theo số điều kiện như: • Tương thích với hệ quản trị CSDL có • Việc cài đặt ngôn ngữ truy vấn không khó khăn • Ngôn ngữ truy vấn phải có cú pháp giống ngôn ngữ truy vấn có • Ngôn ngữ truy vấn phải có khả diễn đạt cao hỗ trợ nhiều ngôn ngữ truy vấn có Với yêu cầu vậy, việc thiết kế ngôn ngữ truy vấn liệu Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - - công việc khó khăn, tốn nhiều thời gian công sức mà chưa chắn việc phổ dụng dễ dàng Trang - - 1.1.7 Cài đặt CSDL thời gian Đối với việc cài đặt CSDL thời gian [NN-02] có hai hướng tiếp cận là: Do vậy, giải vấn đề truy vấn CSDL thời gian mở rộng Hướng tiếp cận tích hợp (Intergrated) Hướng tiếp cận sử dụng lại hệ ngôn ngữ truy vấn thông dụng SQL cách thêm yếu tố thời gian Đối có (Layered) với CSDL thời gian hướng đối tượng có số ngôn ngữ truy vấn xây dựng riêng TOQL, TOOSQL, OQL/T Trong chương luận văn trình bày TOQL 1.1.6 Thiết kế CSDL thời gian Mục đích trình thiết kế khai thác tối đa khả tiện ích hệ quản trị CSDL để phục vụ cho ứng dụng hệ thống Các ứng dụng yêu cầu hỗ trợ yếu tố thời gian thường phức tạp ứng dụng thông thường đồng thời khó thiết kế Các thiết kế CSDL thời gian thường dựa thiết kế CSDL thông thường, sau thêm yếu tố thời gian Ví dụ: • Với trình thiết kế logic đưa thêm yếu tố thời gian mở rộng phụ thuộc với yếu tố thời gian Sau đó, trình chuẩn hóa liệu với liệu thời gian định nghĩa, thuật toán để chuẩn hoá liệu thay đổi • Với trình thiết kế mức khái niệm có vấn đề tương tự Tức mức thiết kế khái niệm CSDL thời gian dựa mô hình thực thể liên kết (quan hệ) số dựa mô hình đối tượng (sẽ nói rõ phần CSDL thời gian hướng đối tượng) Để chuyển đổi từ mô hình thực thể liên kết thông thường sang mô hình có yếu tố thời gian thường phải mở rộng thêm yếu tố thời gian phải chuyển đổi cách thủ công Do đó, sử dụng mô hình đối tượng chuyển sang mô hình đối tượng thời gian thông qua đối tượng, cần thêm yếu tố thời gian vào thuộc tính đối tượng thao tác (hành vi) tự động thêm vào yếu tố thời gian Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Hướng tiếp cận tích hợp sử dụng nhân hệ thống CSDL sẵn có, sau mở rộng chỉnh sửa thêm yếu tố thời gian Ưu điểm tiếp cận là: • Hệ quản trị CSDL xử lý triệt để, hiệu với liệu thời gian • Các ứng dụng CSDL truy xuất trực tiếp với hệ quản trị CSDL mà không cần qua thành phần trung gian nên hiệu • Có thể sử dụng tiện ích hệ quản trị liệu phi thời gian Nhược điểm đáng kể hướng tiếp cận này: • Khối lượng công việc cần chỉnh sửa, thêm lớn độ phức tạp truy xuất cao • Chi phí sản xuất chi phí thời gian đáng kể Hướng tiếp cận sử dụng hệ sẵn có với mục đích khắc phục nhược điểm thứ hai cách tiếp cận tích hợp: giảm chi phí cài đặt • Chọn hệ quản trị CSDL sẵn có, giữ nguyên nhân hệ thống • Xây dựng mức trung gian cung cấp tính hỗ trợ thời gian, thực biến đổi yêu cầu liên quan đến liệu thời gian thành yêu cầu thông thường mà hệ quản trị CSDL mức hiểu xử lý • Chuyển đổi câu truy vấn cho hệ quản trị CSDL mức thực • Thực số bước xử lý thích hợp kết nhận Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 10 - Ưu điểm hướng tiếp cận này: • Giảm chí phí cài đặt nên tính khả thi cao • Thích hợp cho mẫu thử sử dụng nghiên cứu thực nghiệm Nhược điểm chính: Trang - 11 - Định danh đối tượng: Mỗi thực thể giới thực mô hình hóa vào CSDL gọi đối tượng Mỗi đối tượng xác định định danh đối tượng Định danh đối tượng hệ thống sinh quản lý hệ thống Các đối tượng phức hợp: Các mô hình liệu đối tượng cho phép cấu trúc • Xử lý liệu thời gian không triệt để hệ quản trị CSDL mức không tận dụng hết ưu điểm liệu thời gian kiểu liệu từ kiểu liệu có cấu trúc (tuple) cấu trúc tập (set) 1.2 Cơ sở liệu hướng đối tượng Sự phân cấp kiểu: Mô hình liệu đối tượng cho phép có kiểu với Hiện có lớp ứng dụng lĩnh vực khác như: Các tính chất đặc biệt riêng ứng dụng thiết kế có máy tính trợ giúp (computer-aided design), hệ thống Một đối tượng có đặc trưng [MV-03] : đa phương tiện (multimedia information system), trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence), hệ thống tin học văn phòng (office information system)… Đối với ứng dụng này, hệ quản trị CSDL đối tượng (Object DBMS) xem phù hợp với đặc trưng [MTO-00] : • Chúng phải lưu trữ thao tác với kiểu liệu trừu tượng khả cho phép người dùng định nghĩa kiểu • Biểu diễn đối tượng ứng dụng có cấu trúc mô hình quan hệ phẳng làm cấu trúc tự nhiên vốn có ứng dụng Mô • Định danh: Mỗi đối tượng có định danh (IDentifier - ID) xác định toàn hệ thống • Giá trị: Mỗi đối tượng có giá trị thời điểm CSDL • Các tham chiếu: Các tham chiếu hay quan hệ mà đối tượng có • Phương thức: Các phương thức mà đối tượng thực hình quan hệ tồn đối tượng không dễ diễn đạt mô hình đối tượng lại dễ thể • Các hệ thống đối tượng, ứng dụng phức tạp viết ngôn ngữ lập trình CSDL đối tượng xác định Sau đây, luận văn trình bày nét CSDL đối tượng 1.2.1 Đối tượng sở liệu đối tượng Hình 1 Mô hình đối tượng Hệ quản trị CSDL đối tượng hệ thống sử dụng “đối tượng - object” làm đơn vị để mô hình hoá truy xuất [MTO-00] Đặc điểm chung CSDL đối tượng xét khía cạnh cấp phát, quản lý huỷ bỏ đối mô hình liệu đối tượng là: tượng hành vi (cách ứng xử) chúng Với đối tượng có hai vấn Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 12 - Trang - 13 - đề cần xem xét Trạng thái (Status) Hành vi (Behavior) • Trạng thái biểu diễn tập biến thể (instance variable) hay thuộc tính (attribute) chúng giá trị • Hành vi đối tượng biểu diễn thông qua phương thức (method) Hành vi định nghĩa hành động phép đối tượng sử dụng để thao tác với đối tượng Trong mô hình liệu đối tượng xét đến số khái niệm liên quan: - Các kiểu liệu - Quản lý đối tượng - Truy vấn liệu đối tượng … 1.2.2 Các kiểu liệu Bảng 1 Bảng so sánh lớp tập Lớp Lớp có khả tạo đối tượng Tập Tập khả tạo đối tượng Một đối tượng phần tử lớp Một đối tượng nhiều tập Quản lý lớp không tường minh hệ Quản lý tập tường minh thống tự động trì lớp Một lớp bao gồm mở rộng kiểu Một tập nhóm đối tượng người dùng mở rộng kiểu định nghĩa nên không kiểu Chúng chứa đối tượng thuộc kiểu liên quan với 1.2.3 Quản lý đối tượng Quản lý định danh đối tượng: Định danh đối tượng OID hệ thống cấp phát dùng để xác định cách đối tượng hệ thống Kiểu liệu trừu tượng (Abstract Data Type - ADT) [MTO-00]: hình Điều chế trỏ: Trong hệ quản trị CSDL đối tượng, để duyệt từ đối thức mô tả cho tất đối tượng thuộc kiểu Một ADT mô tả kiểu tượng đến đối tượng khác, dùng biểu thức đường dẫn liệu cách cung cấp miền liệu với cấu trúc phương (path expression) chứa thuộc tính với giá trị chúng dựa đối tượng thức áp dụng cho phần tử thuộc miền Khả trừu tượng ADT gọi đóng gói (encapsulation) chi tiết cài đặt, viết ngôn ngữ hình thức Thành phần kết hợp (Composition): Là đặc trưng tiêu biểu mô hình liệu đối tượng Nó cho phép chia sẻ tham chiếu đến đối tượng thông qua OID Lớp (Class): Lớp nhóm thể đối tượng thuộc kiểu cho Một lớp thường có dòng tộc nó, tập hợp tất đối tượng có kiểu kèm với lớp Đối tượng trỏ Có hai loại trỏ trỏ nhớ (in memory pointer) trỏ đĩa (disk pointer) Con trỏ đĩa cách sử dụng OID trỏ nhớ dùng để duyệt từ đối tượng đến đối tượng khác Quá trình chuyển đổi trỏ đĩa thành trỏ nhớ gọi điều chế trỏ (pointer swizzling) Có hai lược đồ: phần cứng phần mềm dùng để điều chế trỏ Lược đồ phần cứng: Dùng chế khuyết trang (page fault) hệ điều hành sử dụng Khi trang đưa vào nhớ, tất trỏ điều chế chúng đến khung nhớ ảo riêng Các trang liệu Tập (Collection): Tập nhóm người dùng định nghĩa chứa đối tương ứng với khung ảo tải vào nhớ có truy xuất đến tượng Sự khác biệt lớp tập sau: chúng Việc truy xuất trang sinh khuyết trang hệ điều hành mà phải ghi nhận xử lý Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 14 - Trang - 15 - Lược đồ phần mềm: Một bảng đối tượng dùng cho mục đích điều chế CHƯƠNG II – CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG THỜI trỏ Mỗi trỏ điều chế đến vị trí bảng đối tượng 1.3 Kết luận chương I Trong chương luận văn trình bày khái niệm CSDL thời gian CSDL đối tượng Vấn đề đặt yêu cầu DBMS đối tượng lại đòi hỏi quản lý mặt thời gian hướng giải nào? Trong chương 2, luận văn trình bày chi tiết CSDL thời gian hướng đối tượng (Temporal Object Oriented DataBase - TOODB) hệ thống thông tin CSDL thời gian hướng đối tượng xây dựng nhằm hỗ trợ cho ứng dụng có yêu cầu quản lý mặt thời gian liệu GIAN TRONG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN Giới thiệu Vào hai thập niên trước, nhiều nhà nghiên cứu hướng vào liệu thời gian, hay liệu thay đổi theo thời gian Hầu hết hệ thống thông tin máy tính hóa (và đặc biệt DBMSs) lưu trữ thực thể giới thực với trạng thái thời mà không cung cấp hay không hỗ trợ việc lưu trữ giá trị trạng thái khứ hay tương lai thực thể Một số hệ thống thông tin cho phép trì trạng thái khứ cho thực thể, phương tiện phần lớn phục vụ mục đích kiểm toán lưu trữ, cung cấp khả hỗ trợ để lấy lại phân tích, xử lý thông tin Về mặt kỹ thuật, thời gian mà mẩu tin giới thực gọi thời gian hiệu lực, thời gian từ lúc chèn ghi vào DBMS đến lúc xóa (logic) gọi thời gian giao dịch Phụ thuộc vào việc hỗ trợ kiểu thời gian mà chúng cung cấp cho hai chiều thời gian, DBMSs phân loại vào bốn phạm trù trình bày phần 1.1.1 Trong chương luận văn trình bày vấn đề liên quan đến CSDL đối tượng thời gian Mục 2.1 trình bày tổng quan CSDL hướng đối tượng hệ thống thông tin - Temporal Object Oriented DataBases within Information System (TOOBIS), mục 2.2 trình bày mục tiêu chung TOOBIS, mục 2.3 trình bày kết đạt mục 2.4 trình bày hệ TOOBIS 2.1 Tổng quan TOOBIS phương pháp luận mô hình hóa khái niệm mới, với cách nắm bắt ngữ nghĩa, phân tích yêu cầu hình thức hoá thiết kế hệ thống thông tin thời gian Đồng thời có chức lưu trữ hệ quản trị sở Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 16 - Trang - 17 - liệu hướng đối tượng (Object Oriented DBMS – OODBMS), với việc lưu kết Cung cấp phương pháp phân tích thiết kế thời gian, việc Hệ thống Quản lý Cơ sở liệu Hướng đối tượng Thời gian mở rộng xây dựng để thích nghi với phương pháp luận (TOODBMS), cung cấp sở cần thiết cho việc thực thi bảo trì tồn ứng dụng thời gian Mở rộng chức việc đề xuất O2 OODBMS, hỗ trợ Các ứng dụng thực theo hướng OODBMS bao gồm : • Viễn thông: Quản lý mạng, Quản trị, Mô phỏng, Lập kế hoạch, • Công nghiệp hàng không : Dữ liệu kỹ thuật quản lý tài liệu kỹ thuật • Bảo vệ : Chuẩn bị đặc vụ, Mô phỏng, Tập trận giả, • Ngân hàng bảo hiểm : Hệ thống nhà thương mại, Hệ thống thông tin khách hàng… thời gian hiệu lực lẫn thời gian giao dịch Những mở rộng phải tương thích với chuẩn ODMG điều khoản mà chuẩn SQL/3 định nghĩa Tuân theo việc phát triển chuẩn ODBMS, có mặt định nghĩa mà chuẩn chịu ảnh hưởng Làm giàu thêm chức O2 OODBMS, cung cấp mô hình liệu xây dựng để khởi tạo thao tác đối tượng thời gian • Dịch vụ : Phân phối điện, Quản lý mạng vận tải, đồ học, • Thương mại : ( Những ứng dụng DSS tài chính, ngân hàng, bảo hiểm) Tăng cường chuẩn cho ngôn ngữ định nghĩa đối tượng (Object Definition Language - ODL) Mở rộng chuẩn cho ngôn ngữ truy vấn đối tượng mức cao (Object • Sức khỏe : ( Mô phỏng, Thao tác y học, Quản lý bệnh, dược lý) Những lợi ích mà công nghệ TOODBMS mang lại trình xây dựng ứng dụng thông tin: • Tiện ích để phân tích thiết kế, với khía cạnh thời gian có hành vi động tĩnh miền ứng dụng • Giảm giá thành cho trình thiết kế ứng dụng thời gian, phát triển, bảo trì tiến hóa • Cải tiến việc thực thi ứng dụng lưu kết • Chuẩn bị khung linh hoạt để lưu liệu thời gian ngôn ngữ truy vấn mạnh để thao tác chúng 2.2 Mục tiêu chung TOOBIS TOOBIS nhắm vào việc phát triển Hệ cạnh tranh để hỗ trợ vòng đời đầy đủ ứng dụng thời gian Mục tiêu TOOBIS sau: Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Query Language - OQL) Tăng tính hiệu lực với cách tiếp cận sản phẩm TOOBIS (TOODBMS Phương pháp luận) việc phát triển ứng dụng thực tế… TOODBMS cung cấp cách thức lưu trữ kiến trúc mô hình liệu để tạo thao tác đối tượng thời gian Nó kế thừa đối tượng thời gian O2 OODBMS, ngôn ngữ định nghĩa thời gian (Temporal Object Defined Language - TODL), cách mở rộng ODMG ODL mở rộng chuẩn ngôn ngữ truy vấn đối tượng mức cao (OQL) 2.3 Kết thu Dự án TOOBIS phát triển Hệ hỗ trợ vòng đời đầy đủ hệ thống thông tin thời gian Hệ bao gồm thành phần sau : Phương pháp luận thời gian hướng đối tượng (Temporal Object Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 18 - Trang - 19 - Oriented Method - TOOM) TOOM sử dụng pha phân tích lưu trữ từ điển (meta - data), thông qua người dùng mà họ truy vấn thiết kế hệ thống thông tin thời gian TOOM, khả thực kiểu sẵn có xác định thuộc tính chúng việc nắm bắt mô hình hóa, cung cấp cách thức xây dựng iii) Ngôn ngữ truy vấn Đối tượng Thời gian (Temporal Object Query mô hình hoá bao gồm khía cạnh cấu trúc lẫn khía cạnh hành vi Language TOQL), mức cao ngang mức ngôn ngữ truy vấn để trích hệ thống thông tin chọn thông tin từ sở liệu Thời gian TOQL mở rộng DBMS hướng đối tượng thời gian (TOODBMS) TOODBMS sử ODMG đối tượng với ngôn ngữ truy vấn ( OQL), đồng thời cung dụng để định nghĩa, lưu trữ truy vấn liệu thời gian, cung cấp cấp thêm tính hoạt động đến ứng dụng có chiều thời gian, tương sở hạ tầng cần thiết cho việc thực thi thao tác hệ thống thông thích với việc ứng dụng kế thừa … Kiến trúc hệ thống toàn tin thời gian TOODBMS gồm ba thành phần phân biệt minh họa minh họa Hình 2.2 Hình 2.1 Hình Kiến trúc TOODBMS i) Mô hình Dữ liệu Đối tượng Thời gian (Temporal Object Data Model TODM) Mô đun cung cấp phương tiện cần thiết cho việc tạo thành, lưu trữ thực thi thao tác đối tượng phi thời gian thời gian: thêm xóa bỏ thông tin thời gian, trích chọn ii) Hình 2 Kiến trúc tổng quan hệ TOOBIS 2.4 Hệ TOOBIS thông tin theo giai đoạn thời gian 2.4.1 Phương pháp luận hướng đối tượng thời gian Ngôn ngữ Định nghĩa Đối tượng Thời gian (Temporal Object Define 2.4.1.1 Mục tiêu phương pháp luận Language - TODL) Mô đun cung cấp phương thức mức cao Những vấn đề trọng tâm xây dựng phương pháp luận hướng đối tượng là: để định nghĩa đối tượng với đặc trưng thời gian TODL mở rộng Ngôn ngữ Định nghĩa Đối tượng ODMG (ODL) Hơn TODL Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 • Đơn vị thời gian dùng để điều khiển tổ chức vòng đời ứng dụng Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 80 - Trang - 81 - thời gian hiệu lực với mức ưu tiên cao nhất, số liên kết Bảng 12 Điều kiện kiểu kết nối thời gian Điều kiện Tên kiểu kết nối Một phương án v với giá trị struct(id1: x1, id2: x2) nhãn thời gian hiệu lực validv thuộc đối tượng kết điều kiện sau thoả mãn : Hai đối tượng trạng thái hiệu lực không chồng lên - Phương án v1 với giá trị x1 timestamp hiệu lực validv1 thuộc VO1 Hai đối tượng trạng thái hiệu lực cho phép chồng lên - Phương án v2 với giá trị x2 timestamp hiệu lực validv2 thuộc VO2 - intersection(validv1, validv2) = validv Toán tử cấu trúc lại tiện ích cho hình thức hoá biểu diễn tương đương khác liệu thời gian Hai toán tử cấu trúc lại cung cấp, toán tử thứ chuyển đổi period-timestamped tới instant-timestamped, - Phương án v1 với giá trị x1 timestamp hiệu lực validv1 thuộc VO1 cấu trúc toán tử thứ hai cho phép chọn trục thời gian nhãn thời - Phương án v2 với giá trị x2 timestamp hiệu lực validv2 thuộc VO2 gian cực đại sinh Các toán tử giới thiệu sau đây: - validv1 = validv validv2 = validv Chuyển đổi period-timestamped tới instant-timestamped - Phương án v1 với giá trị x1 timestamp hiệu lực validv1 thuộc VO1 Hai đối tượng kiện hiệu lực 4.1.8 Toán tử cấu trúc lại - Phương án v2 với giá trị x2 timestamp hiệu lực validv2 thuộc VO2 Cú pháp đưa theo toán tử tổ chức lại là: temporal_object(partition time_axis as instant) - validv1 = validv validv2 = valid5 Một đối tượng trạng thái hiệu lực không chồng lấp đối tượng trạng thái hiệu lực chồng lấp Một đối tượng trạng thái hiệu lực không chồng lấp đối tượng kiện hiệu lực - Phương án v1 với giá trị x1 timestamp hiệu lực validv1 thuộc VO1 Trong time_axis trục thời gian valid transaction Áp dụng - Phương án v2 với giá trị x2 timestamp hiệu lực validv2 thuộc VO2 toán tử cấu trúc lại (phân hoạch hiệu lực thời điểm) đối tượng - (validv1 chứa validv validv1 = validv) validv2 = validv kiểu T trạng thái hiệu lực G1 lịch biểu C1 (G1 đơn vị timestamps - Phương án v1 với giá trị x1 timestamp hiệu lực validv1 thuộc VO1 - Phương án v2 với giá trị x2 timestamp hiệu lực validv2 thuộc VO2 - (validv1 chứa validv validv1 = validv) validv2 = valid5 4.1.7.3 Kết nối thời gian nhiều đối tượng Toán tử tstruct áp dụng tới số lượng đối tượng thời gian to1, to2, ton với kiểu < T1 > vtc1, < T2 > vtc2, < Tn > vtcn, hiệu lực) sinh kết kiểu set, với thời điểm có đơn vị G1 lịch biểu C1 Một phần tử (vr, vtr) thuộc tập kết phương án (vvar, vtvar) xuất đối tượng thời gian hiệu lực điều kiện sau thoả mãn : vr = vvar vtvar chứa vtr tương ứng (Ti biểu diễn kiểu nhãn thời gian, vtci đại diện đặc Tương tự, áp dụng toán tử Phân hoạch giao dịch thời điểm đối trưng thời gian hiệu lực đối tượng tương ứng) Trong trường hợp tượng kiểu giao dịch T, kết set này, kiểu đối tượng kết xác định sau : • Kiểu nhãn thời gian struct(id1: T1, id2: T2, , idn: Tn), idi định danh sử dụng toán tử tstruct • Đơn vị timestamps hiệu lực tập đơn vị timestamps hiệu lực đối tượng bên trái • Ngữ nghĩa thời gian hiệu lực kết tập đặc trưng Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Một phần tử (vr, ttr) thuộc tập kết phương án (vvar, ttvar) xuất đối tượng thời gian giao dịch điều kiện sau thoả : vr = vvar ttvar chứa ttr Nếu toán tử áp dụng đối tượng bitemporal, mô hình kết mở rộng đển phần tử tập kết bao gồm thành phần mở rộng với tên VT Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 82 - Trang - 83 - Ví dụ, truy vấn: Cho nhà máy sở hữu “Delta Dairy S.A.” “St.Stefanos”, đổi từ T trạng thái hiệu lực G1 lịch biểu C1 giao dịch set select MonthInfo from Factories as f, (valid f->Manager)(partition valid as instant) as MonthInfo where f->Owner = "Delta Dairy S.A" and f->Location = "St.Stefanos" 4.1.9 Tập hợp OQL 5.1.2 giới thiệu mệnh đề group by, phân chia kết truy vấn select/from/where vào tập hợp con, phần tử chứa giá trị Từ giá trị thành phần Manager cho đối tượng chứa thông tin nhà máy sở hữu “Delta Dairy S.A.” “ St.Stefanos” đối tượng trạng thái hiệu lực {(value: 'Stefanou', VT: [1994-01, 1995-01)), (value: 'Nikou', VT: [1995-01, 1996-09)} {(Value: 'Stefanou', VT: 1994-01), (Value: , (Value: 'Stefanou', VT: 1994-12), 'Stefanou', VT: Ví dụ truy vấn: select p from Products as p group by p->Description like '*milk*' as IsMilk (xem mục 4.1.3), kết truy vấn tương ứng sau: 02), đồng nhiều thuộc tính 1994- Sinh nhãn thời gian cực đại Mô hình liệu chọn kiểu biểu diễn để lưu giữ thông tin thời gian vào sở liệu, truy vấn khác cần có trình bày khác nhau, để sinh kết Toán tử cấu trúc thứ hai, có cú pháp là: temporal_object(partition time_axis as period) Lựa chọn tất sản phẩm từ Products tách chúng thành hai tập hợp con, phụ thuộc vào mô tả sản phẩm chứa sữa từ không chứa sữa Những phần tử tập thuộc tính expression p- >Description like '*milk* mô tả mệnh đề group by đánh giá trả True (đúng) cho số chúng, biểu thức ước lượng trả False (sai) cho thành viên tập thứ hai Mô hình kết truy vấn bag, Trong việc phân hoạch vùng lưu trữ tất phần tử time_axis hiệu lực giao dịch tập hợp con, IsMilk lưu giữ giá trị chung biểu thức group-by Khi toán tử áp dụng tới đối tượng kiểu T trạng thái hiệu lực cho tất thành viên tập G1 lịch biểu C1 (G1 đơn vị timestamps hiệu lực), sửa đổi Ví dụ với truy vấn: biến thể đối tượng thời gian để sinh số lần cực đại trục xác định sản sinh kết kiểu set Một phần tử (vres, vtres, ttres) xuất tập kết quả, phương án select IsMilk, partition as TheProducts, count(partition) as NumProds from Products as p group by p->Description like '*milk*' as IsMilk với giá trị timestamps xuất thể thức cấu chức lại Trong IsMilk lần phân chia đối tượng Product vào đối tượng thời gian hai tập hợp, phụ thuộc vào mô tả chúng có chứa sữa hay không, Cú pháp chuyển đổi giữ tối thiểu thể thức ban đầu thể thức cuối truy vấn đồng thời tính toán số lượng sản phẩm tập trả số tính toán vào thành phần NumProducts mô hình kết (Mô hình kết bag) gian hiệu lực trục thời gian giao dịch Cuối cùng, sau công thức hoá tập rõ ràng có xảy ra, số tập Cú pháp thể thức phân hoạch là: lọc khỏi kết cuối cùng, phụ thuộc vào việc chúng có thỏa mãn điều kiện không, có sử dụng mệnh đề Điều kiện mệnh đề having đánh giá đối lập với phần tử tập (các thành viên thành phần phân hoạch cấu trúc kết quả) cấu trúc kết xuất kết điều kiện ước lượng trả true (đúng) Do truy vấn: select IsMilk, partition as TheProducts, count(partition) as NumProds from Products as p group by p->Description like '*milk*' as IsMilk having avg(select p1->LifeTime from partition as p1) > INTERVAL '12' DAY phân chia đối tượng phạm vi Products mô tả trên, chứa tập kết cuối thời gian sống thời trung bình đối tượng vượt 12 Ngày TOQL cung cấp hai kiểu phân hoạch thời gian • Kiểu thứ cho phép phân hoạch phần đối tượng thời gian đơn vào tập khác nhau, gắn với phần đặc biệt trục thời gian • Phương pháp phân hoạch thứ hai cho phép kết hợp biến thể nhiều đối tượng thời gian gắn với phần đặc biệt trục thời gian vào tập hợp đơn Hai kiểu phân hoạch, với phương pháp cho việc trích chọn phân hoạch tính toán giá trị tổng thể mô tả mục sau TemporalObject(partition time_axis as interval_query [leading interval_query] [trailing interval_query] [calendar]) Với truy vấn “ Cho tất sản phẩm, đưa tên trình sống chúng năm lịch calendric “ select p->ProductName as Name, (valid p->LifeTime)(partition valid as INTERVAL '1' YEAR calendar) as YearlyLifeTime from Products as p Thành phần YearlyLifeTime mô hình kết truy vấn tập cấu trúc, với cấu trúc tương ứng với phân hoạch trục thời gian hiệu lực với khoảng thời gian năm Mỗi cấu trúc chứa hai thành phần thành viên • Thành viên thứ có tên TimeSlice, kiểu Period chứa phần trục thời gian mà thông tin cấu trúc liên quan Đơn vị lịch biểu thành phần TimeSlice lấy từ đặc trưng tương ứng nhãn thời gian trục thời gian phân hoạch • Thành viên thứ hai tập có tên Partition, chứa giá trị nhãn thời gian hiệu lực biến thể liên quan đến thành phần trục thời gian hiệu lực lưu giữ thành phần TimeSlice tương ứng Trong trường hợp tổng quát, đối tượng thời gian, mô hình thành viên Partition thao tác phân hoạch cấu trúc, thành phần xác định sau : Cấu trúc luôn chứa thành phần có tên Value - Giá trị mà có kiểu 4.1.9.1 Phân hoạch đối tượng thời gian đơn đồng với nhãn thời gian kiểu đối tượng thời gian Kiểu phân hoạch tách đối tượng thời gian đơn thành tập Nếu TO có ngữ nghĩa thời gian hiệu lực, cấu trúc chứa thành phần có tên hợp phương án, với tập hợp chứa phương án gắn liền VT lưu giữ thời gian hiệu lực phương án Kiểu thành phần VT với giai đoạn đặc biệt Phân hoạch thực trục thời Period, TO có ngữ nghĩa trạng thái hiệu lực Trong tất trường hợp, Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 86 - Trang - 87 - đơn vị lịch biểu thành phần VT đồng với đặc trưng tương ứng đối tượng từ truy vấn select/from/where TO có nhãn thời gian hiệu lực Đơn vị lịch biểu tất truy vấn khoảng phải đồng nhất; đơn vị Nếu TO có ngữ nghĩa thời gian giao dịch, cấu trúc chứa thành phần có tất yếu không đối sánh với đặc trưng đối tượng thời gian có tên TT lưu giữ phương án có thời gian giao dịch Kiểu thành phần TT phân chia trục thời gian Period với lịch biểu đơn vị mặc định sử dụng cho chiều hệ thống 4.2 Bộ xử lý TOQL thời gian giao dịch Một số đặc trưng bổ sung toán tử phân hoạch biểu diễn • Đặc trưng thứ giá trị đặc biệt forever nhãn thời gian hiệu lực tình giá trị nhãn thời gian thời cho 4.2.1 Giới thiệu Trong mục này, luận văn giới thiệu xử lý truy vấn TOQL Mục đích đề xuất giải thiết kế xử lý [EIV-99D] : - Chức thời gian đầy đủ cần phải điều phối mục đích phân hoạch - Tính tương thích đầy đủ với DBMS thông thường • Đặc trưng thứ hai thủ tục phân hoạch biểu diễn ví dụ việc điều khiển biển thể period-timestamped, nhãn thời gian - Hiệu thực chưa hoàn toàn chứa đoạn đơn trục thời gian - Tính khả chuyển Cuối cùng, đơn vị phân hoạch sở, biểu thức khoảng mệnh đề tùy ý kéo theo không cần phải chuyển đổi cho tất đối tượng 4.2.2 Kiến trúc xử lý TOQL Bộ xử lý TOQL thực chức mô đun phần mềm xử lý OQL O2 Những truy vấn TOQL giữ lại chuyển đổi tới 4.1.9.2 Kết hợp biến thể từ nhiều đối tượng thời gian Kiểu phân hoạch thứ hai cho phép kết hợp biến thể từ nhiều đối truy vấn OQL, chúng trình bày tới xử lý OQL cho việc đánh giá Những kết trở lại xử lý OQL chuyển tới cho người dùng, tượng thời gian vào nhóm, với nhóm gắn liền với phần đặc ứng dụng mà đưa truy vấn TOQL Sơ đồ minh họa biệt trục thời gian hiệu lực trục thời gian giao dịch Hình 4.2 Việc lọc nhóm tính toán giá trị tổng thể thực việc dùng chế OQL chuẩn, ví dụ tương ứng mệnh đề where hàm liên hợp Cú pháp thay mệnh đề group by là: Application Result Result TOQL Statements group by time_axis interval_query [leading interval_query] [trailing interval_query] as identifier với time_axis hiệu lực giao dịch TOQL processor OQL Statements OQL Processor O2 API O2 Engine Result User Result Hình Kiến trúc xử lý TOQL Chiều thời gian định mệnh đề group by phải xuất Chính xử lý TOQL chi tiết chia nhỏ thành mô Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 88 - Trang - 89 - đun phần mềm nhỏ hơn, với số chúng có trách nhiệm với giai việc kiểm tra kiểu, mô đun phân tích ngữ nghĩa công thức hóa truy đoạn việc xử lý truy vấn, minh họa Hình 4.3 Những mô vấn OQL, mà thu kết mong muốn đun mô tả mục sau 4.2.3 Xử lý truy vấn TOQL queries Lexical analyser Syntactical analyser Type checker Semantical analyser TOQL optimiser results Như trình bày mục 4.2.2, xử lý TOQL phân tích truy vấn biểu diễn đến chuyển đổi chúng thành truy vấn OQL tương đương, mà sau cho vào xử lý OQL hệ thống O2 Trong OQL generator OQL queries TOQL processor OQL processor Database + Metadata O2 System mục sau, biến đối cú pháp thực xử lý TOQL phương pháp phụ trợ sử dụng cách viết lại truy vấn đưa 4.2.3.1 Biến đổi cú pháp Tất đặc tả phần đặc tả biến đổi phù hợp sang C++ thiết kế TOQL Có thể tham khảo chi tiết [EIV-99D] Hình Mô đun xử lý TOQL • Phân tích từ vựng (Lexical analyser) xử lý truy vấn trình 4.2.3.2 Thực thi TOQL OQL 5.1.1 tương thích OODBMS bày tới xử lý TOQL chia thành phần với dấu hiệu từ TOQL, mô tả mục 1.2 tới 1.9 mở rộng chắn đến vựng, với số chúng tương ứng tới phần tử TOQL chuẩn gần OQL, tức là phiên 1.2 ([EIV-99D]) Trong phiên • Kiểm tra cú pháp (syntax checker) đọc dòng từ vựng có dấu hiệu 1.2, số cấu trúc cú pháp phiên 1.1 ([EIV-99D]) không hiệu người phân tích kiểm tra từ vựng tạo thành truy vấn TOQL hiệu lực • Phân tích cú pháp (Syntactical analyser ) phát sinh cú pháp, mô tả cấu trúc truy vấn TOQL Kiểm tra kiểu (type checker) duyệt qua cú pháp, việc kiểm tra thao tác xác định truy vấn tính hợp lệ kiểu tham số chúng • Mô đun phân tích ngữ nghĩa (semantical analyser module) xác định thao tác thực tế phải kéo theo, để ước lượng truy vấn) TOQL tối ưu hóa xếp việc loại bỏ thao tác thừa làm gọn thao tác có nơi lực, chúng thay SQL - 92 giống với cấu trúc cú pháp Mặc dầu cú pháp chuyển đổi OQL 1.1 substantial, thiết kế mô đun xử lý TOQL kể chuyển xử lý TOQL OQL 5.1.1 OO - DBMS tương thích OQL 5.1.2 OO - DBMS tương thích với hiệu cực tiểu Đặc biệt, mô đun Generator OQL cần sửa đổi cổng giao tiếp, phát sinh mã chuyên biệt phiên cho cấu trúc cú pháp không đồng hai đặc tả ngôn ngữ Đặc tính OQL 5.1.2 không trực tiếp hỗ trợ OQL 5.1.1 conferment OO - DBMS xếp chung với thứ tự xếp tuỳ ý 4.3 Cài đặt chương trình Trong phần luận văn giới thiệu chương trình cài đặt demo dựa Mô đun khái quát OQL xử lý cú pháp cấu trúc liệu Troduced Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 90 - Trang - 91 - CSDl mẫu giới thiệu mục 4.1.3 Do TOQL ngôn ngữ truy vấn vừa xây dựng kết trình thử nghiệm nên phần cài đặt luận văn sử dụng sở liệu hướng đối tượng Ozone với phiên 1.2.1 cài đặt mở rộng thêm lớp đối tượng nói đến mục từ 4.1.3 4.2 Ozone hệ quản trị sở liệu đối tượng hỗ trợ ngôn ngữ lập trình Java Chương trình demo dựa truy vấn xây dựng số hàm trình bày nội dung chương Với CSDL luận văn giới thiệu mục 4.1.3 đối tượng cài đặt dạng mà cành thuộc tính, muốn thêm thuộc tính chỉnh sửa thuộc tính có dựa vào tính chất để thực Với giá trị Obj001 mục 4.1.3 ta có nội dung hiển thị demo theo nội dung sau: Một số chức năng: Run thực thi truy vấn demo dự giá trị thuộc tính lựa chọn theo: Object: nhóm tên loại đối tượng CSDL Name: Tên đối tượng cụ thể CSDL Attribute: Các thuộc tính đối tượng Name CSDL Value: Giá trị thời điểm thuộc tính đối tượng Name ReSet: trả thuộc tính mặc định thực thi truy vấn mặc định Exit: Thoát khỏi chương trình File: Một số thao tác với tệp câu lệnh truy vấn Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Hình Biểu diễn đối tượng Obj001 Ví dụ: Với Obj001 Object: Product Name: Life Orange Juice Attribute: AvgSales, Ingredients, LifeTime, Manufactured Trong giá trị thuộc tính sau: ProductName: Tên sản phẩm Description: Mô tả thêm thể tích, mẫu mã sản phẩm AvgSales: Sản lượng bán trung bình khoảng thời gian Ingredients: Các thành phần sản phẩm LifeTime: Vòng đời sảnt phẩm Manufacrured: Nơi sản xuất VT: ValidTime (Khoảng thời gian hiệu lực thuộc tính) TT: Transaction (Khoảng thời gian giao dịch thuộc tính) Giữa Obj001 Obj006 có tham chiếu thông qua thuộc tính Manufactured Nhìn vào hình 4.4 ta thấy thuộc tính Manufactured có Value vậy, đối tượng Obj006 tham chiếu đến Obj001 Obj001 lại tham chiếu đến Obj005 … khác biệt CSDL đối tượng Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 92 - Trang - 93 - CHƯƠNG V: KẾT LUẬN Cơ sở liệu thời gian với đặc trưng không mát thông tin có ý nghĩa lớn ứng dụng thực tế Quản lý sở liệu ứng dụng thông tin có yếu tố thời gian, có yêu cầu lưu trữ, tìm kiếm, xử lý liệu liên quan đến khái niệm thời gian quan trọng việc phát triển hệ thống thông tin Hầu hết ứng dụng quản lý sở liệu sử dụng hệ quản trị CSDL quan hệ thông thường Cho nên có yêu cầu mặt thời gian phải mở rộng thêm trường bảng quan hệ Như vậy, vừa phải yêu cầu thêm nhớ lưu trữ vừa phải yêu cầu thêm thời gian truy xuất thông tin Điều làm hạn chế hiệu hệ thống điều không nhóm người phát triển hệ thống người sử dụng mong muốn Hệ quản trị CSDL hướng đối tượng thời gian đời tiết kiệm mặt bô nhớ cho hệ thống mà tiết kiệm thời gian truy xuất thế, Hình 4 Biểu diễn đối tượng Obj006 phương pháp truy xuất liệu đơn giản không khác so với cách truy Dựa vào tính chất đối tượng cách biểu diễn xuất hệ quản trị CSDL quan hệ Đó thành công nhà truy vấn dễ dàng dự giá trị thuộc tính hàm xây dựng dựa khoa học nghiên cứu CSDL hướng đối tượng thời gian theo ý tưởng thiết kế mục 4.1 4.4 Kết luận chương Trong chương 4, luận văn trình bày đặc tả xử lý TOQL mở rộng từ OQL 1.2 Mở rộng phù hợp với OQL, TOQL lưu giữ cú Trong luận văn trình bày sở lý thuyết sở liệu hướng đối tượng thời gian hệ thống thông tin (TOOBIS) trình bày sở toán học (Đại số TA) cho việc xử lý sở liệu hướng đối tượng thời gian pháp ngữ nghĩa OQL Bộ xử lý TOQL có đầy đủ tính như: Đại số TA sở toán học cho việc xử lý CSDL hướng đối tượng thời gian tính khả chuyển qua ODMG DBMS tương thích, xử lý truy thông qua cách biểu diễn đồ thị lược đồ Nó cung cấp đầy đủ phép toán vấn thông thường truy vấn thời gian Đánh giá truy vấn dựa vào việc viết CSDL quan hệ cung cấp pháp toán dành cho việc xử lý lại truy vấn phương pháp kích hoạt, cho phép khai thác kỹ thuật tối liệu đối tượng thời gian Dựa vào sở toán học mà TOOBIS xây ưu bên OODBMS dựng ngôn ngữ TOQL để truy vấn liệu thời gian hướng đối tượng TOOBIS dựa CSDL đối tượng mở rộng thêm mặt thời gian để xây dựng nên phương pháp luận hướng đối tượng thời gian TOOM TOOM Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 94 - Trang - 95 - sử dụng pha phân tích thiết kế vòng đời hệ thống thông tin có ứng dụng phân tán, ứng dụng mạng việc nhân yêu cầu mặt thời gian TOOM, khả thực việc nắm bắt CSDL đối tượng thời gian, có yêu cầu suốt mặt thời gian… mô hình hóa cung cấp cách thức xây dựng mô hình bao gồm khía Những hạn chế hướng nghiên cứu đề tài vấn cạnh cấu trúc lẫn khía cạnh hành vi hệ thống thông tin Từ phương pháp đề em mong muốn nghiên cứu tiếp thời gian gần để thu luận TOOM, TOOBIS xây dựng nên ngôn ngữ định nghĩa đối tượng thời gian kết toàn vẹn đầy đủ TODL thông qua mô hình định nghĩa hướng đối tượng thời gian TODM TODL hỗ trợ tất ngữ nghĩa xây dựng mô hình hóa liệu bên (TODM), ngôn ngữ định nghĩa cho đặc tả đối tượng ngôn ngữ lập trình độc lập Thông qua TODL, TOOBIS xây dựng nên ngôn ngữ truy vấn TOQL Luận văn hoàn thành thời gian hạn hẹp nên tránh thiếu sót, em mong muốn nhận ý kiến đóng góp thầy cô, bạn để nghiên cứu hoàn thiện đầy đủ Em xin chân thành cảm ơn Về mặt ứng dụng, luận văn trình bày đặc tả ngôn ngữ truy vấn TOQL cho CSDL hướng đối tượng thời gian với tính đầy đủ cho ngôn ngữ truy vấn độc lập tuân theo chuẩn ODMG TOQL có đầy đủ chức thời gian yêu cầu tương thích với DBMS thông thường Do hiệu thực đánh giá cao khả chuyển đổi ứng dụng đáng tin cậy Về mặt hạn chế sở liệu hướng đối tượng thời gian việc quản lý đối tượng cho hợp lý thực tế đối tượng trỏ điều phối trỏ vấn đề nghiên cứu sở liệu đối tượng đặc biệt sở liệu đối tượng quản lý mặt thời gian Hơn nữa, vấn đề biểu diễn liệu dạng đối tượng gây nên khó hiểu, nhập nhằng lập trình hướng đối tượng sở liệu hướng đối tượng Bản chất việc biểu diễn liệu dạng đối tượng gần với chất vật mang tin thực tế lại gây khó hiểu người lập trình người phát triển ứng dụng quen nhìn nhận bảng biểu CSDL quan hệ thông thường Việc quản lý CSDL đối tượng có yếu tố thời gian nhà phát triển ứng dụng yêu cầu suốt người sử dụng gặp khó khăn Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Trang - 96 - DANH SÁCH TÀI LIỆU THAM KHẢO Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - i - ) PHỤ LỤC LUẬN VĂN TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [NKA-04] Nguyễn Kim Anh (2004), Nguyên lý hệ sở liệu, DANH SÁCH BẢNG BIỂU Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 52 – 57, tr 177 – 182 Bảng 1 Bảng so sánh lớp tập - 13 Bảng Định nghĩa quản lý thời gian lớp thời gian - 25 Bảng Các ký hiệu biểu diễn biểu thức đại số TA - 43 Bảng Các tính chất toán tử đại số TA - 53 Bảng Một số kiểu thời điểm - 59 Bảng Một số kiểu khoảng - 60 Bảng Một số kiểu giai đoạn - 60 Bảng 4 Một số kiểu tập giai đoạn - 61 Bảng Danh sách số hàm TOQL - 61 Bảng Các vị từ TOQL - 63 Bảng Thao tác khoảng - 64 Bảng Thao tác tập giai đoạn - 64 Bảng Thao tác thời điểm - 64 Bảng 10 Thao tác giai đoạn - 64 Bảng 11 Danh sách biểu thức hỗ trợ TOQL - 67 Bảng 12 Điều kiện kiểu kết nối thời gian - 80 - [NN-02] Nguyễn Kim Anh, Nguyễn Thái Linh (2002), Các kỹ thuật Index sở liệu thời gian, Luận văn thạc sỹ khoa học Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tr – 14 [MTO-00] M.Tamer Ozsu (2000), Nguyên lý hệ sở liệu phân tán, Nhà xuất Thống kê, Hà Nội, tr 487 – 557 TÀI LIỆU TIẾNG ANH [EIV-99F] European Community IV Frame work, Esprit Project 20671 (1999), Final Project Report - Deliverable T12R.3, TOOBIS - Temporal Object-Oriented Databases within Information Systems [EIV-99D] European Community IV Frame work, Esprit Project 20671 (1999), Deliverable T33TR.1 TOOBIS - Temporal Object Query Language Specifications and Design [SSH-98] Stanley Y.W.Su (Senior member, IEEE), Soon J.Hyun, Hsin – Hsing M.Chen (1998), Temporal Association Algebra: A Mathematical Foundation for Processing Object – Oriented Temporal Databases [LR-96] Leonidas Fegaras, Ramez Elmasri (1996), A Temporal Object Query Language [MV-03] Marios Vitos (2003), Rollnr: 73934, Master of Science in Computer Science, Dr Meersmans, Course: Advanced Databases, Object Oriented Databases [O298] O2 Technology (1998), ODMG C++ Binding Guide, (Release 5.0 )- April 1998 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1 Mô hình đối tượng - 11 Hình Kiến trúc TOODBMS - 18 Hình 2 Kiến trúc tổng quan hệ TOOBIS - 19 Hình Các khái niệm mô hình đối tượng - 20 Hình Một lược đồ động - 22 Hình Các lớp thời gian - 25 Hình Mở rộng đến kiểu phân cấp ODMG - 29 Hình Các tính chất thể thời gian đối tượng thời gian - 30 Hình Các quan hệ quan hệ trạng thái - 31 Hình Kiến trúc xử lý TODL - 32 Hình Đồ thị lược đồ CSDL công ty - 35 Hình Thuộc tính nhãn thời gian tổ chức liệu thời gian - 37 Hình 3 Thể nhãn thời gian tổ chức liệu thời gian - 37 Hình Đồ thị đối tượng thời gian - 38 Hình Đồ thị truy vấn Q1 - 38 Hình Minh họa liên kết kết hợp thời gian - 39 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - ii - ) Hình Các mẫu kết hợp thời gian nguyên thủy - 41 Hình Các mẫu kết hợp thời gian phức tạp - 41 Hình Các TPI TPS - 42 Hình 10 Các toán tử T- Associate, T- Complement T-Nonassociate - 45 Hình 11 Toán tử T- Join - 48 Hình 12 Toán tử T-OJoin - 48 Hình 13 Toán tử T- Select - 49 Hình 14 Toán tử T- Project - 49 Hình 15 Toán tử T- Union - 50 Hình 16 Toán tử T-Intersect - 50 Hình 17 Toán tử T- Difference - 52 Hình 18 Toán tử T-Divide(+) - 52 Hình 19 Các toán tử NT-Intersect, NT-Union NT-Difference - 52 Hình Kiến trúc xử lý TOQL - 87 Hình Mô đun xử lý TOQL - 88 Hình Biểu diễn đối tượng Obj001 - 91 Hình 4 Biểu diễn đối tượng Obj006 - 92 - Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - iii - ) PHỤ LỤC A: DANH SÁCH CÁC TỪ - NGỮ VIẾT TẮT STT Viết tắt Nghĩa từ - ngữ đầy đủ CSDL Cơ sở liệu (DataBase) DBMS DataBase Management System ODMG Object Definition Management Group OO Object Oriented OOM Object Oriented Method OQL Object Query Languge SQL Structures Query Language TA Temporal Algebra TODL Temporal Object Definition Language 10 TODM Temporal Object Definition Method 11 TOOA Temporal Object Oriented Algebra 12 TOOBIS Temporal Object Oriented DataBases within Information System 13 TOQL Temporal Object Query Language Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - iv - ) Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - v - ) PHỤ LỤC B: DANH SÁCH CÁC TỪ KHÓA PHỤ LỤC C: TOQL ĐỐI VỚI CÁC YÊU CẦU NGƯỜI DÙNG Keyword indexs: TOQL hỗ trợ yêu cầu người dùng liệt kê bảng sau: [EIV-99D] valid timestamp, transaction timestamp, object- oriented temporal database, temporal algebra, temporal object query, processing query Các mục từ khóa: thời gian hiệu lực, thời gian giao dịch, sở liệu thời gian hướng đối tượng, đại số thời gian, truy vấn đối tượng thời gian, xử lý truy vấn đối tượng thời gian Các yêu cầu người dùng Hỗ trợ Chiều thời gian Thời gian hiệu lực Thời gian giao dịch X X Các kiểu đối tượng Đối tượng thông thường Đối tượng hiệu lực Đối tượng giao dịch Đối tượng Bitemporal X X X X Cấu trúc thời gian Điểm thời gian Giai đoạn Tập điểm thời gian Tập giai đoạn X X X X Chú thích Các thao tác cung cấp thời điểm Các thao tác cung cấp giai đoạn Chuẩn OQL toán tử Túi/Tâp Period_set Đơn vị Lịch biểu Lịch biểu X Các đơn vị X Truy vấn thời gian Các so sánh ngày tháng So sánh cấu trúc Giai đoạn Ánh xạ ngày tháng đến Khoảng Tính toán Khoảng Thao tác thời gian quan hệ X X X X X Gregorian Các lịch tùy ý người dùng định nghĩa Năm, Tháng, Ngày, Giờ, Phút, Giây lịch Gregorian Các đơn vị người dùng định nghĩa Toán tử thời điểm Toán tử Giai đoạn hàm cấu trúc Toán tử thời điểm, chuyển đổi tường minh Giai đoạn Thông qua toán tử hàm cấu trúc Các nhãn thời gian quan hệ Chuyển đổi đối tượng thông thường đến đối tượng thời X gian khác Hiệu lực, giao dịch bitemporal Trích chọn thời gian hiệu lục X giao dịch đối tượng Các hàm hiệu lục giao dịch Cấu trúc quan hệ hiệu lực đển X đối tượng kết Thông qua bổ nghĩa hiệu lực bổ nghĩa bitemporal Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - vi - ) Lựa chọn giá trị tương ứng X giai đoạn Các toán tử kịch tham chiếu đối tượng khác Lựa chọn giai đoạn thỏa mãn X điều kiện Tham chiếu đến biến thể đối tượng Lựa chọn đối tượng hiệu lực X từ đối tượng hiệu lực Các toán tử kịch Nhóm thời gian X Lựa chọn thứ tự thời gian X Các hàm kết hợp X Các truy vấn thời gian Chuyển đổi đối tượng hiệu lực tới thông thường, giao dịch X đa chiều Chuyển đổi đối tượng giao dịch tới thông thường, hiệu lực X đa chiều Chuyển đổi đối tượng đa chiều tới thông thường, hiệu lực X giao dịch Các đối tượng thời gian nhóm theo thời gian Sắp xếp theo thời điểm giai đoạn Chuẩn kết hợp OQL thể thức thời gian kết hợp Bổ nghĩa thông thường, giao dịch đa chiều Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - vii - ) PHỤ LỤC D: BẢN TÓM TẮT TIẾNG VIỆT Cơ sở liệu phần tách rời hệ thống thông tin, thiết kế xây dựng sở liệu toán không không cũ nhà thiết kế hệ thống Cơ sở liệu với yêu cầu quản lý mặt thời gian ứng dụng ngày phổ biến Hơn nữa, ứng dụng đa phương tiện, tích hợp hệ thống thông minh, ứng dụng văn phòng tích hợp ngày yêu cầu việc phân tích xây dựng sở liệu hệ thống cao Luận văn với đề tài “Cơ sở liệu hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn sở liệu hướng đối tượng thời gian” trình bày nội dung sau: Bổ nghĩa thông thường, hiệu lực đa chiều Bổ nghĩa thông thường, hiệu lực giao dịch Chương Tổng quan: Trình bày nội dung sở liệu đối tượng sở liệu thời gian Cơ sở liệu thời gian hệ thống ứng dụng đòi hỏi việc quản lý theo khía cạnh thời gian khác Các khía cạnh thời gian quan tâm nhiều thời gian hiệu lực (Valid Time) thời gian giao dịch (Transaction Time) Có ứng dụng yêu cầu quản lý liệu theo hai chiều thời gian gọi thời gian phức hợp (Bi_Temporal) Cơ sở liệu đối tượng xem quản lý liệu khía cạnh đối tượng Một đối tượng bao gồm thành phần: Một định danh đối tượng (IDentifier - ID) xác định toàn hệ thống Giá trị đối tượng giá trị thời điểm CSDL.Các tham chiếu hay quan hệ mà đối tượng có Phương thức mà đối tượng thực Chương 2: Cơ sở liệu hướng đối tượng thời gian hệ thống thông tin Trong chương trình bày nội dung sở liệu hướng đối tượng thời gian bao gồm sở lý thuyết kết TOOBIS (Temporal Object Oriented DataBase with Information System) TOOBIS bao gồm phương pháp luận (TOOM) dành riêng hệ quản trị sở Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - viii - ) Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - ix - ) liệu hướng đối tượng thời gian (TOODBMS) PHỤ LỤC E: BẢN TÓM TẮT TIẾNG ANH Chương 3: Đại số TA – Cơ sở khoa học cho xử lý liệu hướng đối tượng thời gian Đại số TA nhìn nhận liệu đối tượng theo thời gian lược đồ (Schema), việc xử lý truy vấn dựa mẫu đồ thị (Graph) sở liệu hệ thống Đại số TA có đầy đủ tính chất đại số thông thường khác mà xây dựng phép toán dành riêng cho CSDL đối tượng thời gian In the last two decades, researchers have addressed the issue of temporal data, i.e data varying over time In the real world, entities evolve over time; thus their respective representation in information systems must change Most computerised information systems (and DBMSs, in particular) nowadays retain only the current state of real-world entities, providing no support for keeping past values or storing predicted future values Some Chương 4: Một ngôn ngữ truy vấn sở liệu hướng đối tượng thời information systems allow for retaining a log of past states for each entity, but gian Trong chương trình bày ngôn ngữ truy vấn TOQL (Temporal these facilities mostly serve auditing and archiving purposes, providing only Object Query Language) TOQL mở rộng từ OQL theo chuẩn minimal support for information retrieval and analysis An additional time- ODMG, ngôn ngữ truy vấn độc lập dành riêng cho sở related requirement for information systems is to store the time that each liệu đối tượng thời gian mà hỗ trợ đầy đủ tính truy vấn cho piece of information was stored in the information repository and the time it sở liệu đối tượng thông thường was (logically) removed Technically, the time that each piece of information is true in the real world is termed valid time, while the time from the insertion of a piece of information in a DBMS to its (logical) deletion is termed transaction time Temporal information systems are inherently more complex than snapshot information systems (i.e information systems storing only the current state of the modelled universe), since an extra dimension (the time dimension) is added In this respect, along with the tools to support the storage and manipulation of time-varying information, a methodology is also needed to enable analysts and designers to capture, represent and analyse the semantics and requirements of temporal information systems This thesis describes an object-oriented temporal association algebra (called TA-algebra) which is intended to serve as a formal foundation for supporting a pattern-based query specification and processing paradigm Different from the traditional tableand- attribute-based paradigm, the pattern-based paradigm views the intension of an object-oriented temporal database as a network of Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Luận văn cao học: CSDL hướng đối tượng thời gian xử lý truy vấn (pl - x - ) object classes interconnected by different association types and its extension MỤC LỤC as a network of associated temporal object instances Consistent with this view, queries can be specified in terms of patterns of temporal object associations or nonassociations (i.e., linear, tree and network structures of object classes/objects with logical AND and OR branches) TA-algebra provides a set of algebraic operators for processing these patterns and allows the direct and/or indirect associations and/or nonassociations among temporal object instances to be more explicitly represented and maintained during processing than the traditional tabular representation of temporary or final query results TA-algebra operators are based on time-interval and valid-time semantics and they preserve the closure property The algebra is capable of operating on heterogeneous as well as homogeneous patterns of object associations Both homogeneous and heterogeneous patterns are decomposed into a set of primitive temporal pattern instances for uniform treatment This paper formally defines the TA-algebra operators and their mathematical properties The applications of these operators in query decomposition and processing are illustrated by examples The last, thesis is present of TOQL is a temporal extension to the OQL, the ODMG standard for querying object databases The design objectives of TOQL were to formulate a temporal extension of OQL, delivering full temporal functionality, but yet remaining simple and treating uniformly temporal and non-temporal data Another goal pursued in TOQL’s design phase was the provision of the maximum degree of compatibility for legacy applications, i.e applications that were written with a non-temporal schema in mind LỜI CẢM ƠN - MỞ ĐẦU - CHƯƠNG I – TỔNG QUAN - Giới thiệu - 1.1 Cơ sở liệu thời gian - 1.1.1 Khái niệm - 1.1.2 Các vấn đề nghiên cứu CSDL thời gian - 1.1.3 Ngữ nghĩa liệu thời gian - 1.1.4 Mô hình hóa thể liệu thời gian - 1.1.5 Ngôn ngữ truy vấn hệ CSDL thời gian - 1.1.6 Thiết kế CSDL thời gian - 1.1.7 Cài đặt CSDL thời gian - 1.2 Cơ sở liệu hướng đối tượng - 10 1.2.1 Đối tượng sở liệu đối tượng - 10 1.2.2 Các kiểu liệu - 12 1.2.3 Quản lý đối tượng - 13 1.3 Kết luận chương I - 14 CHƯƠNG II – CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG THỜI GIAN TRONG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN - 15 Giới thiệu - 15 2.1 Tổng quan - 15 2.2 Mục tiêu chung TOOBIS - 16 2.3 Kết thu - 17 2.4 Hệ TOOBIS - 19 2.4.1 Phương pháp luận hướng đối tượng thời gian - 19 2.4.1.1 Mục tiêu phương pháp luận - 19 2.4.1.2 Phương pháp hướng đối tượng - 20 A - Thuộc tính cấu trúc - 20 B - Thuộc tính hành vi - 21 2.4.1.3 Mở rộng thời gian - 22 A - Định nghĩa lịch biểu - 22 B - Mở rộng miền sở tới miền thời gian - 23 C - Mở rộng lớp đối tượng tới chiều thời gian - 24 D - Mở rộng ràng buộc áp dụng lớp đối tượng tới chiều thời gian - 26 E - Mở rộng thời gian kiện - 26 2.4.1.4 Kết luận phương pháp luận TOOBIS - 27 2.4.2 Hệ quản trị sở liệu thời gian hướng đối tượng - 28 2.4.2.1 Mô hình liệu đối tượng thời gian (TODM) - 28 - Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 A - Mô hình thao tác thời gian - 28 B - Dữ liệu thời gian bên đối tượng - 29 2.4.2.2 Ngôn ngữ định nghĩa đối tượng thời gian (TODL) - 31 2.5 Kết luận chương - 32 CHƯƠNG – CƠ SỞ TOÁN HỌC CHO XỬ LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG THỜI GIAN - 33 Giới thiệu - 33 3.1 Mô hình hóa đối tượng thời gian hình thức hóa truy vấn - 34 3.1.1 Dữ liệu thời gian - 34 3.1.2 Biểu diễn đồ thị TOODB - 35 3.1.2.1 Đồ thị lược đồ - 35 3.1.2.2 Tổ chức liệu thời gian đồ thị đối tượng thời gian - 36 3.1.2.3 Hình thức hoá truy vấn thời gian dựa mẫu - 37 3.2 Đại số kết hợp thời gian - 39 3.2.1 Các mẫu kết hợp thời gian nguyên thuỷ - 39 3.2.2 Thể mẫu thời gian tập mẫu thời gian - 40 3.2.3 So sánh khoảng thời gian - 41 3.2.4 Ký hiệu - 42 3.2.5 Toán tử - 42 3.2.5.1 Hình thức hóa mẫu nguyên thuỷ - 42 3.2.5.2 Thao tác mẫu - 45 3.2.5.3 Thao tác mẫu không tính toán thời gian - 51 3.3 Thiết kế ngôn ngữ thời gian phân tích đại số học - 53 3.3.1 Các hàm thời gian thao tác so sánh khoảng - 53 3.3.2 Một số ví dụ phân tích đại số học - 55 3.4 Kết luận chương - 57 CHƯƠNG – MỘT NGÔN NGỮ TRUY VẤN CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG THỜI GIAN - 58 Giới thiệu - 58 4.1 Đặc tả TOQL - 58 4.1.1 Giới thiệu - 58 4.1.2 Các kiểu liệu cho trình diễn thời gian - 58 4.1.2.1 Các thành tố - 59 A - Thời điểm - 59 B - Khoảng - 59 C - Giai đoạn hay thời kỳ - 60 D - Tập giai đoạn - 60 4.1.2.2 Hàm - 61 4.1.2.3 Vị từ - 62 4.1.2.4 Toán tử - 63 4.1.2.5 Nguyên tắc tự động chuyển đối kiểu - 64 - A - Chuyển đổi kiểu - 64 B - Chuyển đổi đơn vị - 65 4.1.3 Cơ sở liệu mẫu - 65 4.1.4 Truy vấn liệu thời gian - 67 4.1.4.1 Các kiểu biểu thức hỗ trợ xử lý truy vấn TOQL - 67 4.1.4.2 Các ví dụ - 68 4.1.4.3 Kiểu kết toán tử kịch - 69 4.1.4.4 Hỗ trợ giá trị bị hủy bỏ tiến triển - 70 4.1.4.5 Trích chọn trạng thái đối tượng - 71 4.1.4.6 Giải vấn đề ngữ nghĩa nhập nhằng - 72 4.1.5 Tham chiếu đến đối tượng thay đối - 73 4.1.6 Chuyển đổi giá trị thời gian thông thường - 75 4.1.6.1 Bổ nghĩa thông thường - 75 4.1.5.2 Bổ nghĩa hiệu lực - 75 4.1.6.3 Bổ nghĩa giao dịch - 76 4.1.6.4 Bổ nghĩa bitemporal - 76 4.1.7 Kết nối thời gian - 76 4.1.7.1 Kiểu kết kết nối thời gian - 78 4.1.7.2 Giá trị kết kết nối thời gian - 79 4.1.7.3 Kết nối thời gian nhiều đối tượng - 80 4.1.8 Toán tử cấu trúc lại - 81 4.1.9 Tập hợp - 83 4.1.9.1 Phân hoạch đối tượng thời gian đơn - 84 4.1.9.2 Kết hợp biến thể từ nhiều đối tượng thời gian - 86 4.2 Bộ xử lý TOQL - 87 4.2.1 Giới thiệu - 87 4.2.2 Kiến trúc xử lý TOQL - 87 4.2.3 Xử lý truy vấn - 89 4.2.3.1 Biến đổi cú pháp - 89 4.2.3.2 Thực thi TOQL OQL 5.1.1 tương thích OODBMS - 89 4.3 Cài đặt chương trình - 89 4.4 Kết luận chương - 92 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN - 93 DANH SÁCH TÀI LIỆU THAM KHẢO - 96 TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT - 96 TÀI LIỆU TIẾNG ANH - 96 - Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 Nguyễn Thị Hội – Công nghệ thông tin 2004 [...]... thi khi xử lý dữ • Hình thức hóa thời gian, lưu trữ trong lịch sử của dữ liệu với lớp thời liệu Thời gian trên số lượng thực thể được [EIV-99F] định nghĩa như sau: gian và các liên kết mới của nó, • Định nghĩa sự toàn vẹn của dữ liệu thời gian với việc mở rộng các ràng buộc tĩnh • Một thời điểm là một điểm thời gian trên trục thời gian • Một thời kỳ (giai đoạn) là một lượng thời gian giữa hai thời điểm... lý thời gian theo khía cạnh của một ứng dụng cơ sở dữ liệu biểu với nhau) Mở rộng thời gian của phương pháp luận hướng đối tượng (Temporal Object Oriented Method - TOOM) bao gồm những khía cạnh sau : B - Mở rộng miền cơ sở tới miền thời gian Miền thời gian mới được sử dụng để biểu diễn thời gian trong cơ sở dữ liệu • Định nghĩa của một hoặc nhiều lịch biểu cho một ứng dụng, bao gồm có ba kiểu: thời. .. TOQL Chương 2 đã trình bày hai mô đun TODM và TODL, với mở rộng dữ liệu thời gian và ngôn ngữ định nghĩa mới, hỗ trợ đầy đủ các tính năng dành cho các ứng dụng quản lý cơ sở liệu có yếu tố thời gian theo phương thức hướng đối tượng Chương 3 sẽ giới thiệu một đại số thời gian là cơ sở toán học cho việc xử lý đối với cơ sở dữ liệu thời gian theo phương thức hướng đối tượng điểm của các toán tử đại số... (các thể hiện thời gian) Triển khai của một thể hiện được trình bày bằng một dãy các thể hiện thời gian Các thể hiện thời gian được sắp xếp theo thứ tự thời gian, còn gọi là trục thời gian hay đường thời gian (time-line) Trong chương này luận văn trình bày thời gian hiệu lực để mô tả các toán tử đại số Khoảng hiệu lực của một thể hiện thời gian được mô tả bằng thời gian bắt đầu ts và thời gian kết thúc... hoá truy vấn thời gian dựa mẫu đường thời gian chung Các tổ chức dữ liệu thời gian dựa trên hai phương thức nhãn thời gian được trình bày bằng phương pháp đồ thị với TOG và các bảng trong hình 3.2 Kết hợp với các mô hình dữ liệu thời gian hướng đối tượng, một số ngôn ngữ truy vấn thời gian đã được thiết kế bằng việc kết hợp các cấu trúc thời gian vào một số ngôn ngữ truy vấn phi thời gian đang tồn... TODM là một mở rộng của Mô hình dữ liệu đối tượng (ODM) của ODMG thông qua thời gian hiệu lực và/hoặc thời gian giao dịch mà các hệ quản trị cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (OODBMS) được xây dựng TODM tập trung cho việc chuyển đổi giữa các OODBMS Trước khi giới thiệu dữ liệu thời gian trong khái niệm hướng đối tượng, luận văn sẽ trình bày mô hình dữ liệu đối tượng thời gian TODM Sau đó, luận văn sẽ trình... Thuộc tính nhãn thời gian trong tổ chức dữ liệu thời gian thể hiện thời gian trong một TOG có thể được định danh bằng một TIID, nó được hình thức hoá bằng một chuỗi các sự kiện liên tiếp của một nhãn thời gian và một IID Các bộ nhãn thời gian - Timestamping [SSH-98] và các nhãn thời gian thuộc tính – Attribute timestamping [SSH-98] được dùng trong việc mở rộng thời gian đến một mô hình dữ liệu quan hệ... là một lượng thời gian giữa hai thời điểm • Một khoảng là một lượng thời gian với một thuộc tính độ dài thời gian, 2.4.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu thời gian hướng đối tượng TOODBMS gồm có ba mô đun, bao gồm: • Mô hình dữ liệu đối tượng thời gian (TODM) • Ngôn ngữ định nghĩa đối tượng thời gian (TODL) • Ngôn ngữ truy vấn đối tượng thời gian (TOQL) Trong phần này luận văn sẽ trình bày hai phần là TODM... Trang - 24 - Trang - 25 - thời gian tương đối được trình bày bởi: INSTANT-R và • Trạng thái gọi là cơ sở dữ liệu khi nó liên quan đến thời gian giao dịch PERIOD-R • Trạng thái thời gian phức hợp là hiệu lực trên thời gian giao dịch của C - Mở rộng lớp đối tượng tới các chiều thời gian nó Trong mục này luận văn sẽ trình bày các chiều thời gian được mở rộng trong Trong... lớp thời gian là một lớp với yêu cầu quản lý về mặt thời gian Lớp thời gian cho phép quản lý toàn vẹn thời gian hiệu lực và/hoặc quản lý thời gian giao dịch trong định nghĩa lớp Trạng thái của đối tượng là một tập giá trị ở một thời điểm đã cho của trục Thời gian hiệu lực Lớp thời gian Thông thường Trạng thái Lịch sử Thông thường Không quản lý thời gian Trạng thái CSDL cuối Lịch sử CSDL của một (Lớp