[發明專利]一種對象代理數據庫的模式規范化方法

有效

• 申請號: 201310096791.8
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103136374A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 彭智勇;江俊彥;徐知杰;郭思培
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

技術領域

本發明涉及數據庫技術領域，特別是涉及一種對象代理數據庫的模式規范化方法。

背景技術

隨著信息的日益膨脹，人們對數據處理的要求越來越高。數據庫系統是信息系統的基礎，涉及到數據從存儲、集成到發布、應用等幾乎所有環節，其重要性不言而喻，如何設計出描述準確、普適通用的數據模型和簡單靈活、便捷高效的數據庫模式，一直是數據庫領域的研究焦點。對象代理模型就是以這樣的思想為出發點設計并實現的。它通過引入代理對象、代理類等概念，對傳統的面向對象數據模型進行擴展，靈活地實現了對象視圖、角色多樣性以及對象遷移等多種抽象機制，使其既具有關系數據模型的柔軟性，又具有面向對象數據模型表現復雜信息的能力。

近年來，武漢大學珞珈圖騰數據庫實驗室已設計并實現了基于對象代理模型的數據庫管理系統TOTEM。TOTEM支持對象代理數據庫語言ODSQL，并全面兼容關系SQL標準，在保留了面對對象模型中的類，對象以及方法的概念的同時，拓展了代理類和代理對象的概念，通過派生各種類型的代理對象，可以把對象進行分割和重組，并且能夠為代理對象追加屬性和方法以表現代理對象自己的特征。目前，TOTEM已經被成功地應用于復雜數據管理、跨媒體查詢、科學工作流等相關領域的研究。經過實踐探索和經驗積累，對象代理模型和對象代理數據庫TOTEM在不斷改進和完善，并逐步發展成為一種成熟的數據模型和數據庫管理系統，從而投入到更加廣泛的信息應用。

數據庫系統的模式隨著實際需求的不斷變化而更替變化的過程被稱為模式進化。在模式進化過程中，由于屬性增刪，依賴關系改變等原因，模式中出現不適當結構的情況不可避免，因此，為了消除不適當的結構，必須對數據庫模式進行規范化處理。關系型數據庫之所以有長久的生命力，除了關系模型本身的定義簡潔準確之外，能通過完整嚴密的關系模式規范化方法消除數據庫模式進化過程中出現的不良結構，是其成功的關鍵原因之一。相比之下，對象代理數據庫基于柔軟的對象代理數據模型，允許用戶對代理類添加屬性和方法從而提供復雜的個性化操作，這一特性使其模式進化方式比關系模式更加靈活復雜，同時也容易導致模式進化過程中產生屬性冗余和更新異常。因此，要保證數據庫模式的正確性和數據庫系統的高效性，就必須對數據庫模式進行規范化。

發明內容

本發明針對對象代理數據庫復雜個性化操作導致模式進化過程中產生屬性冗余和更新異常的問題，提供一種對象代理數據庫的模式規范化方法，

本發明技術方案為一種對象代理數據庫的模式規范化方法，包括以下步驟，

步驟1，獲取對象代理數據庫SQL語句的模式信息，形成模式有向圖；所述對象代理數據庫SQL語句的模式信息包括模式中基本類和代理類信息，實屬性和虛屬性信息，類與類之間的繼承關系，屬性與屬性之間的繼承關系；

步驟2，根據對象代理數據庫一級范式定義，將不規范模式轉換為一級范式；所述對象代理數據庫一級范式定義為，若某模式中具有上下繼承關系的源類和代理類之間不存在潛在語義關聯的實屬性，則該模式被稱為對象代理數據庫一級范式；

步驟3，根據對象代理數據庫二級范式定義，將一級范式轉換為二級范式，生成規范化對象代理數據庫模式；所述對象代理數據庫二級范式定義為，若某模式中具有公共源類的兩個代理類之間不存在同名同語義實屬性，則該模式被稱為對象代理數據庫二級范式。

而且，步驟2中，從不規范模式轉換為一級范式的實現方式包括對所有相關實屬性集合分別執行如下步驟，

步驟2.1，輸入一個相關屬性集合，遍歷模式有向圖中的所有節點，獲取具有相關實屬性的基本類節點或代理類節點；

步驟2.2，將一個具有語義相關實屬性的代理類節點作為起始點，采用廣度優先搜索算法計算這個代理類節點到其上層具有相關屬性的類節點之間的最短繼承路徑；如果有最短繼承路徑則返回結果，進入步驟2.3；否則，將下一個具有語義相關實屬性的代理類節點作為起始點，重新進行步驟2.2；

步驟2.3，沿最短繼承路徑自底向上拓展語義相關實屬性，拓展時將下層代理類節點的語義相關實屬性切換為繼承自上層代理類節點的虛屬性；

步驟2.4，根據步驟2.3所得拓展結果，遍歷模式有向圖中的所有節點，獲取具有相關實屬性的基本類節點或代理類節點，如果有相關實屬性，則返回步驟2.2；如果沒有相關實屬性，則返回輸入的相關屬性集合檢測并規范化完畢。

而且，步驟2.3沿最短繼承路徑自底向上拓展語義相關實屬性時，對于不同的代理類節點拓展實屬性的方式如下，