基于中介器/包装器的动态信息集成研究

摘要

随着计算机网络的飞速发展和信息化建设的大力推进，各种网络中可供利用的信息总量正以惊人的速率增长。但这些为不同应用服务的信息都存储在许多不同的数据源之中，其数据内容、数据格式和数据质量千差万别，且其管理系统也各不相同。为更有效地利用这些信息，需要对多个分布、异构和自治的数据源中的信息进行集成，向用户隐藏这些差异，提供给用户一个统一和透明的数据访问接口，同时还需要保持数据在不同系统上的完整性和一致性。因此，在信息集成过程中，如何有效解决这些差异是信息集成研究与应用领域所面临的一大挑战。 在充分吸收国内外信息集成领域研究成果的基础上，结合J2EE平台、移动Agent技术和RDF技术，本文建立了一种基于中介器/包装器的动态信息集成系统—BMWDⅡ。在建立BMWDⅡ集成系统过程中，对公共数据模型与集成模式进行了深入分析研究，构建了基于J2EE与移动Agent相结合的独特集成体系结构，并对体系结构中的中介器和包装器进行了详细设计，同时还对集成系统的查询进行了优化研究。具体来说本文的研究工作主要包括以下几个方面： 1)介绍了BMWDⅡ集成系统所用到的关键技术：移动Agent技术与RDF技术，并分析了在集成系统中引入移动Agent与RDF技术所带来的优越性。 2)提出了单元数据的思想，且利用单元数据与RDF技术能无缝匹配的特点，构建了基于RDF的公共数据模型——RCDM，并分析了RCDM模型与目前主要的几种数据模型间的映射关系。同时，结合已设计的公共数据模型，对集成模式进行了分析研究。 3)利用移动Agent技术和RDF技术，对中介器与包装器进行了详细设计。在中介器中，专门设计了变更Agent来适应各数据源数据结构的动态变化。 4)针对全局连接查询是集成系统中最耗时且使用频率较高的一种数据查询，故对其进行了基于半连接方法的查询优化研究，并设计了一个形成最优半连接执行方案的优化算法。 最后在总结全文的基础上，结合其它与集成系统相关技术的发展趋势，提出了若干有待进一步深入研究和探讨的问题。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1主要信息集成方法

1.2.2典型的信息集成平台

1.3研究内容

1.4论文组织

2相关技术概述

2.1引言

2.2移动Agent简介

2.2.1移动Agent的概念

2.2.2移动Agent系统结构

2.2.3移动Agent的优势

2.2.4移动Agent平台Aglet

2.3 RDF简介

2.3.1 RDF基本概念

2.3.2 RDF模型

2.4半连接查询简介

2.5本章小结

3集成系统分析

3.1引言

3.2公共数据模型

3.2.1公共数据模型概述

3.2.2基于RDF的公共数据模型

3.2.3 RCDM模型与其它数据模型的映射

3.3模式集成

3.3.1模式集成框架

3.3.2模式冲突分类及解决策略

3.3.3模式集成正确性判断

3.4集成系统体系结构

3.4.1通用体系结构

3.4.2 BMWDⅡ系统体系结构

3.4.3单元数据、RDF及移动Agent间的合作关系

3.5本章小结

4中介器系统设计

4.1引言

4.2中介器设计概述

4.2.1中介器设计策略

4.2.2中介器的功能结构

4.3全局数据字典设计

4.3.1全局模式库

4.3.2局部数据源信息库

4.3.3用户权限信息库

4.4全局查询处理器设计

4.4.1全局查询分解器

4.4.2查询Agent设计

4.4.3查询结果组装器

4.5变更Agent设计

4.6本章小结

5包装器设计

5.1引言

5.2包装器设计分析

5.2.1数据类型分析

5.2.2包装器设计策略

5.3查询命令转化

5.3.1 RDF格式到SQL的映射

5.3.2 RDF格式到XQuery的映射

5.4查询结果转换

5.4.1关系模型到RDF文档的转换

5.4.2 XML文档模型到RDF文档的转换

5.5本章小结

6查询优化

6.1引言

6.2查询处理分析

6.2.1查询处理的特点

6.2.2查询处理过程概述

6.3查询优化分析

6.3.1查询优化目标及准则

6.3.2查询代价估算

6.3.3查询性能瓶颈与优化方法的确定

6.4基于半连接的连接操作优化

6.4.1半连接加权有向图

6.4.2半连接执行方案的优化算法设计

6.4.3优化算法验证及结果分析

6.5本章小结

7总结与展望

7.1论文总结

7.2后续工作的展望

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录