论文摘要
在处理资源有限的情况下,传统的DBMS不能实时有效地处理和查询连续的和数量巨大的数据流,而流数据管理系统（DSMS）作为解决此类问题的新方法得到广泛的研究。DBMS通过引入新算子和新的查询模型,提高了数据处理和查询的效率。本文从查询语言的角度出发,面向无线传感器网络的应用环境,设计并实现了流数据查询语言E-SQL。本文的主要工作有以下几点:⑴研究DSMS与DBMS在处理对象、查询次数、应用环境等方面的区别,引入了新的处理对象:流数据,并且给出了流数据的形式定义。E-SQL作为一种基于SQL的流数据查询语言,是SQL的一个超集。为了扩展SQL以处理流数据, E-SQL引入了滑动窗口的概念,以支持流数据与关系表的相互转换操作。⑵E-SQL面向的应用环境是传感器网络,传统的五类聚合算子并不能很好的满足应用的需要。因此,E-SQL支持10个复杂查询算子:8个可转化为关联聚类运算的算子和2个M-N算子。还对与滑动窗口有关的聚合查询算法进行了讨论。⑶在无线传感器网络环境中,查询不可避免地会涉及到空间信息。因此,E-SQL扩展了SQL查询select-from-where中的where子句,增加了对空间操作的支持:4个空间拓扑分析算子和16个空间运算算子。以STZWARE系统的二维子集为例,讨论了空间数据类型的实现和空间拓扑分析操作的实现。⑷E-SQL编译程序的实现是使用词法语法分析工具lex/yacc。结合着lex/yacc的使用,给出了E-SQL词法分析和语法分析实现的代码。词法语法分析的目的是生成一棵语法树,本文对语法树结构进行了设计,并且给出了构建语法树的算法的设计与实现。结合实例,详细说明了语法树的形状和生成过程。
论文目录
摘要Abstract第一章 绪论1.1 无线传感器网络的应用及相关技术研究现状1.1.1 无线传感器网络的应用1.1.2 数据管理与处理是无线传感器网络的核心技术1.1.3 无线传感器网络中的时间-空间查询1.2 流数据查询语言的研究现状1.2.1 几个著名的流数据管理系统1.2.2 流数据查询语言的分类及特点1.2.3 传统数据管理系统与流数据管理系统1.3 本文的工作第二章 流数据查询语言E-SQL 设计2.1 什么是流数据2.1.1 概念和特点2.1.2 形式定义2.2 扩展SQL 以处理流数据2.2.1 SQL 概述以及SQL 处理流数据能力的不足2.2.2 解决SQL 不能处理流数据的办法2.3 扩展SQL 以处理空间数据2.4 数据流与关系表的相互转化2.4.1 数据流转化为关系表的操作2.4.2 关系表转化为数据流的操作2.5 流数据查询语言E-SQL 中的查询算子2.5.1 可转化为关联聚类运算的算子2.5.2 M-N 算子2.6 实例应用2.7 滑动窗口相关算法的介绍2.7.1 滑动窗口连接聚集查询算法介绍2.7.1.1 增量滑动窗口算法2.7.1.2 附加属性滑动窗口算法2.7.2 周期更新滑动窗口的聚合算法介绍2.8 用自定义函数方式实现非阻塞化操作2.9 本章小结第三章 流数据查询语言E-SQL 中的空间操作3.1 在流数据查询语言中增加空间操作的必要性3.2 空间数据类型与操作3.2.1 空间数据类型3.2.2 空间数据操作3.3 查询语义中的空间信息3.3.1 传感器网络的空间抽象3.3.2 实际应用中的空间语义3.4 E-SQL 中的空间操作3.4.1 E-SQL 中的空间拓扑分析谓词3.4.2 E-SQL 中的空间运算算子3.5 实例应用3.6 关于STZWARE 二维子集对空间数据类型的实现的介绍3.6.1 三种空间数据对象数据结构的设计3.6.2 三种空间数据类型间拓扑分析操作的实现3.7 本章小结第四章 E-SQL 编译程序的实现4.1 编译程序介绍4.1.1 词法分析、语法分析以及语法树4.1.2 编译过程的其他阶段4.2 Lex 和 Yacc4.2.1 词法分析工具 lex4.2.2 语法分析工具 Yacc4.2.3 lex 和 yacc 结合使用4.3 E-SQL 的词法分析程序的实现4.4 E-SQL 的语法分析程序的实现4.4.1 查询语言（QUERY）的描述和定义4.4.2 数据操作语言（DATA MANIPULATION）的描述和定义4.4.3 数据定义语句（DATA DEFINITION）的描述和定义4.5 E-SQL 语法树的设计与构建4.5.1 语法树的构成4.5.2 语法树的生成4.5.3 语法树生成过程实例分析4.6 本章小结第五章 结论与展望5.1 论文的主要内容与结论5.2 展望参考文献致谢在学期间研究成果与发表论文
相关论文文献
标签：流数据查询语言论文; 滑动窗口论文; 空间操作论文; 语法树论文;
