基于简易内存数据库的水调预警系统的设计及实现

论文摘要

近年来,随着信息技术的发展,大量数据需要进行实时处理和分析。由于传统的基于磁盘数据库系统不能满足实时数据访问需求,人们开始考虑采用一种新技术——内存数据库（Main Memory Database,MMDB）。内存数据库是通过将数据库的内容保存在内存中,利用内存的随机访问特点,在内存中模仿建立表结构和索引结构,从而获得非常高的存取速度,大幅提高了数据库系统的处理能力,非常适合那些具有时间限制要求的实时系统和高性能海量的事务处理平台。同时,由于半导体存储芯片集成度惊人的提高与内存价格的下降,使得内存数据库技术在多个领域得到了迅速的发展。本文首先根据应用系统的特点提出了在水调预警系统中使用内存数据库的技术必要性;其次,引入内存数据库的概念,介绍了内存数据库和磁盘数据库的差异,分析了内存数据库技术的优势;然后,详细研究了内存数据库的物理结构、数据索引、事务处理、查询优化、并发控制和数据恢复等相关技术;最后,提出了建立合理的内存数据库技术的解决方案,达到了减少查询次数、缩短处理器的执行时间和提高系统工作效率的目的。在理论分析工作的基础上,笔者以数据组织结构和索引方式为研究重点,采用区-段式的结构和T树索引技术,设计并完成了一个基于简易内存数据库的水调预警系统,实现了各个功能模块,达到预定要求,取得了良好的效果。该课题的研究对开发和实现其它的使用内存数据库的系统具有一定的借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 内存数据库的发展及研究现状
• 1.2.2 水调自动化的发展及研究现状
• 1.3 课题来源及本文所做的工作
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 本文所做的工作
• 1.4 论文的内容组织与安排
• 第二章 水调自动化系统
• 2.1 水调自动化
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 系统特征
• 2.1.3 系统指标
• 2.2 数据预警系统功能
• 2.3 内存数据库技术与水调预警系统
• 第三章 内存数据库技术及其应用
• 3.1 内存数据库的概念
• 3.2 内存数据库与磁盘数据库的比较
• 3.3 内存数据库的关键技术
• 3.3.1 物理组织
• 3.3.2 数据索引
• 3.3.3 查询优化
• 3.3.4 事务处理
• 3.3.5 并发控制
• 3.3.6 数据恢复
• 3.4 代表性系统简介
• 第四章 应用实例
• 4.1 需求分析
• 4.2 系统结构
• 4.3 系统设计
• 4.3.1 数据组织
• 4.3.2 数据索引
• 4.4 界面演示
• 4.5 效率分析
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的主要科研项目