集成数据模型中异构数据源的无损映射研究

摘要

数据集成是数据库领域中的研究热点之一，集成的目的是屏蔽模型差异，给用户提供一个统一的视图。需要集成的数据包括结构化数据、半结构化数据和无结构化数据，这些数据以不同的模式表示。异构数据源集成数据模型——丛模型能够方便地表示结构化数据和半结构化数据，实现异构数据源的统一表示和统一查询。 异构数据源集成系统的目标就是处理多种信息源，保持多种数据的一致性。结构化数据和半结构化数据是当今两大数据源，本文研究了这两大数据源的无损映射问题。XML文档作为半结构化数据的特例，能够自然地描述和方便地表示来自各种数据源的异构数据，具有很强的描述能力，但其所能表示的语义信息却相对有限。论文着重讨论XML语义约束问题，定义了五种XML函数依赖，从消除XML文档内数据冗余及更新异常的角度，深入研究了XML的规范化问题并提出规范化算法，以提高XML文档的转换存储和查询效率。论文着重从函数依赖保持性和无损连接分解性两个方面来分析XML模式分解的“等价”性，使分解后的模式保持原来的语义。在规范化的基础上提出了基于XML函数依赖的XML到关系的无损映射算法，同时提出了基于函数依赖的关系到XML的映射算法，以重构原XML文档。提出XML范式或关系范式通过这两个算法映射后与关系或XML文档中各种范式对应关系的相关命题，并给出了相应证明，为XML与关系的相互转换过程中语义约束的完整性保持奠定了理论基础。 论文最后实现了一个异构数据源的无损映射系统——HDSLMS，检验了XML规范化算法在查询时间和存储空间上都有明显的改善。在规范化的基础上，进一步验证了基于XML函数依赖的XML与关系的相互映射算法的有效性，并用实例验证了内容、结构信息及完整性约束在XML与关系的相互转换中得到保持。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题来源

1.2课题研究目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4主要研究内容

1.5论文的组织

第二章异构数据源集成数据模型研究综述

2.1数据模型

2.1.1数据模型概念

2.1.2常见数据模型

2.2半结构化数据及其特点

2.3 XML

2.4异构数据源类型及其特点

2.5集成数据模型——丛模型

2.5.1集成的必要性

2.5.2异构数据源集成系统框架

2.5.3异构数据源集成系统特点

2.6小结

第三章XML语义约束

3.1引言

3.2 XML函数依赖

3.3 XML间接函数依赖(IFD)

3.4 XML传递函数依赖(TFD)

3.5 XML异常函数依赖(AFD)

3.5.1异常函数依赖1(AFD1)

3.5.2异常函数依赖2(AFD2)

3.6 XML多值依赖(MVDxML)

3.7小结

第四章XML DTD的规范化

4.1引言

4.2 XML DTD的规范化规则

4.2.1元素提升规则1

4.2.2元素创建规则1

4.2.3元素创建规则2

4.2.4属性移动规则

4.2.5元素提升规则2

4.3 XML DTD的范式

4.3.1基本概念

4.4 XML模式分解

4.4.1 DTD的函数依赖保持性

4.4.2 DTD的无损连接分解

4.4.3 DTD的无损连接分解算法

4.4.4算法分析

4.5 小结

第五章基于函数依赖的XML与关系的相互映射

5.1引言

5.2基于函数依赖的XML到关系的无损映射算法

5.3算法分析

5.3.1算法的正确性

5.3.2算法的可终止性

5.3.3算法的时间复杂度

5.4基于函数依赖的关系向XML模式的转换算法

5.5算法分析

5.5.1算法的正确性

5.5.2算法的终止性

5.5.3算法的时间复杂度

5.6 XML与关系相互转换中语义约束的完整性保持

5.7小结

第六章异构数据源无损映射系统设计

6.1引言

6.2异构数据源无损映射系统

6.3实验验证规范化算法的有效性

6.4 XML到关系的无损映射算法的实例分析

6.5关系到XML的无损映射实例分析

6.6小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

作者在攻读硕士学位期间所作的项目

致 谢