[發明專利]一種存儲優化的語義數據查詢系統

無效

• 申請號: 201110205140.9
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102270232A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 金海;吳德龍;趙峰;劉譜
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種存儲優化的語義數據查詢系統，其特征在于，該系統包括語義數據導入模塊(1)、語義數據存儲管理模塊(2)、存儲數據持久化模塊(3)和語義數據查詢模塊(4)；

語義數據導入模塊(1)用于將各種格式的數據轉換成統一的格式，并和數據存儲管理模塊(2)進行交互完成數據的導入工作；

語義數據存儲管理模塊(2)負責整個系統的資源描述框架數據的存儲和管理；它接受來自于語義數據導入模塊(1)做產生的格式化數據，將數據存入語義數據存儲管理模塊(2)當中；它與語義數據查詢模塊(4)進行交互，接受來自語義數據查詢模塊(4)的數據查詢請求，并將符合條件的結果記錄返回給語義數據查詢模塊(4)；它與存儲數據持久化模塊(3)進行交互，在整個系統退出前，將要序列化的數據傳輸給存儲數據持久化模塊(3)，并在整個系統初始化的過程中，將序列化的數據直接映像到內存中；

存儲數據持久化模塊(3)用于與語義數據存儲管理模塊(2)進行交互，在系統退出時，將內存數據存儲到文件系統中，以保證數據的持久性；在系統初始化時，將文件數據傳遞給模塊(2)；

語義查詢優化模塊(4)用于將用戶的查詢語句轉換成系統能執行的格式，并將數據請求發送給語義數據存儲管理模塊(2)，得到符合條件的記錄，并將結果返回給用戶。

2.根據權利要求1所述的存儲優化的語義數據查詢系統，其特征在于，語義數據導入模塊(1)包括語義數據解析模塊(1.1)、數據分類模塊(1.2)和數據格式化模塊(1.3)；

語義數據解析模塊(1.1)用于將各種格式的實例數據解析成系統可接受的三元組格式，并將該格式的數據和模式數據傳遞給數據分類模塊(1.2)；

數據分類模塊(1.2)將語義數據解析模塊(1.1)傳來的三元組格式數據根據模式數據劃分成不同的類別的數據，并將分類之后的數據傳遞給數據格式化模塊(1.3)；

數據格式化模塊(1.3)用于將接收的數據格式化成能夠存儲的數據格式。

3.根據權利要求1或2所述的存儲優化的語義數據查詢系統，其特征在于，語義數據查詢模塊(4)包括查詢語言解析器(4.1)、查詢語言轉換器(4.2)、查詢計劃生成器(4.3)和查詢計劃執行器(4.4)；

查詢語言解析器(4.1)用于將用戶輸入的查詢語句轉化為分詞的格式；然后從這些分詞中獲取查詢關鍵詞，識別查詢語句中所有變量，識別投影變量及查詢條件；

查詢語言轉換器(4.2)根據查詢語句進行查詢，形成存儲和查詢的交互接口；

查詢計劃生成器(4.3)的主要作用是生成查詢計劃，并存儲在查詢計劃信息結構中，并對該查詢計劃進行優化，使得查詢能夠正確高效地執行。

4.根據權利要求1或2所述的存儲優化的語義數據查詢系統，其特征在于，語義數據存儲管理模塊(2)括數據存儲器(2.1)，數據查詢器(2.2)，字符串管理器(2.3)，索引管理器(2.4)，統計信息管理器(2.5)，實例數據管理器(2.6)，以及存儲空間管理器(2.7)；

數據存儲器(2.1)用于在接收語義數據導入模塊(1)所產生的格式化數據之后，首先將三元組的各個分量傳遞給字符串管理器(2.3)，再將該三元組按照模式數據分別傳遞給索引管理器(2.4)、統計信息管理器(2.5)和實例數據管理器(2.6)；

統計信息管理器(2.5)用于統計各個三元組的各個分量的出現情況，并存儲統計信息；

索引管理器(2.4)用于建立實例數據的索引，以便加快數據的查詢；

字符串管理器(2.3)用于建立的是字符串與其標識符之間的映射；

實例數據管理器(2.6)用于將得到的實例數據進按照從模式數據提取出來的元數據行優化存儲，建立一個數據存儲優化模型；

數據查詢器(2.2)用于響應語義數據查詢模塊(4)的字符串-標識符查詢的請求，將字符串轉換成標識符或者將標識符轉換成字符串返回給語義數據查詢模塊(4)；還用于響應語義數據查詢模塊(4)的統計信息查詢的請求，與統計信息管理器(2.5)交互，將統計信息返回給語義數據查詢模塊(4)；并將符合語義數據查詢模塊(4)傳遞來的模式返回給語義數據查詢模塊(4)；

存儲空間管理器(2.7)負責整個系統的內存空間的分配，管理整個系統的存儲空間，并與數據存儲持久化模塊(3)進行交互。

5.根據權利要求4述的存儲優化的語義數據查詢系統，其特征在于，實例數據管理器(2.6)建立一個數據存儲優化模型的過程為：

將實例數據按照謂詞進行分組，將謂詞相同的實例數據存儲在一起，按照謂詞的不同分別執行下述過程A、B或C：

A對于謂詞為類型(rdf:type)的實例數據按照客體的不同進一步劃分；

B對于謂詞為客體屬性類型(ObjectProperty)的實例數據，按照傳統的垂直分割的方式進行存儲；

C對于屬于數據類型屬性(DatatypeProperty)的謂詞所描述的實例數據，只做匹配和信息檢索操作。