| 题名 | 面向对象数据库的实现技术研究 |
| 作者 | 金蓓弘 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1999 |
| 授予单位 | 中国科学院软件研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院软件研究所 |
| 关键词 | 对象数据库 持久性 指针转换 永久堆 基准测试 垃圾回收 幺群概括 |
| 学位专业 | 计算机软件 |
| 中文摘要 | 对象数据库基于对象模型，融合了面向对象语言和数据库的能力，在CAD／CAM／CASE等领域有着广泛的应用前景。本文依托于内存映射型对象数据库DBC＋＋的开发，围绕着对象寻址方法、持主对象存储组织技术、对象库垃圾回收技术、对象查询语言OQL的实现方法等四个方面，进行了实践和研究。寻址机制负责定位永久对象，为此我们在DBC＋＋中采用了指针转换技术。指针转换技术由控制机制和运算机制两部分组成。我们实现了两种粒度（页粒度和指针粒度）的指针转换控制机制，并将它们统一在自适应方案中，自适应方案采用以硬件中断为主、软件控制为辅的方法，自动触发永久数据的传送，在数据传送过程中有控制地完成所需地指针转换。自适应方法也被用于多页对象，保证了系统自举能顺利高效地完成，同时也有力地支持了操作一致性原则。在指针转换的运算机制中，我们完成了普通指针和C＋＋对象特有的隐含指针的转换，并且解决了通常小控方案不能解决的不能包装隐含指针的问题。我们的寻址方法达到了在不修改语言编译器的前提下，由语言编译器统一管理永久数据和暂态数据的目的。我们以堆作为基本的物理存储组织方式，实现了对象的持久存储，解决了在永久堆管理中遇到的多个交织在一起的永久堆的管理、聚簇、永久堆程序接口和空闲空间的永久存储等技术问题，并且针对纯大对象的操作效率，给出了纯大对象的存储、数据预取和调度方案。为了准确考察内存映射数据库下对象存储组织方案，我们用OO7基准测试数据库为数据源，测试了不同的物理存储方式（分类列表法和最佳适配法）对对象库的空间利用率、导航／遍历操作的响应速度的影响，还考察了不同聚簇方法对实验数据的影响。在考察了多种垃圾回收机制后，我们根据内存映射数据库的特点，最终选用了踏车式垃圾回收方法，该方法以前被用于程序语言的内存管理上。我们在DBC＋＋中借助于三色标记法维护三色不变式，实现了踏车式垃圾回收器的增量式版本，这种增量式方法具有开销小、性能优的特点，且能维护事务的语义。为了提高系统的性能，我们还把踏车式垃圾回收器进一步扩展成步进式垃圾回收器。针对ODMG－2.0的对象查询语言OQL，我们把类型提高到幺群（聚集幺群和原始幺群）级，然后从幺群概括入手，用幺群概括作为OQL的查询中间表示，统一了多种聚集类型的重写规则，幺群概括还被我们用于定义代数操作符，这使得代数操作变符突破了关系代数／演算中只针对集合的局限。基于幺群概括，我们提出了一个可扩充的对象查询转换算法，该算法可以处理嵌套子查询、带存在量词和全称量词的查询、带聚集函数的查询、带分组／排序的查询，具有较强的通用性，该算法也体现了我们尽可能地将查询转换成连接以期望用连接的多种物理算法提高执行效率的查询优化思想。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-03-17 |
| 页码 | 115 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.iscas.ac.cn/handle/311060/6454]  |
| 专题 | 软件研究所_中科院软件所_中科院软件所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 金蓓弘. 面向对象数据库的实现技术研究[D]. 中国科学院软件研究所. 中国科学院软件研究所. 1999. |
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