论文部分内容阅读
移动计算的不断发展为数据库技术开辟了新的发展空间,在无线网络环境下,移动数据处理变得十分重要,因此移动数据库孕育而生并成为一个新兴的热点研究领域,同时与传统数据库相比移动数据库本身所具备的良好特性也为其拓展了应用前景。在过去的几年里,国内外的研究成果让这种新型的数据库得到了迅速的发展,但也带来了挑战。在现有的理论基础上如何建立更完善的算法和通用模型,如何使该新兴技术更有效地利用到各个应用领域等这些问题仍需进一步深入研究。
本文旨在探索移动数据库的广播领域,主要研究在前人经典理论的基础上对数据调度算法和空中索引算法进行算法优化,然后建立相应的通用移动数据库广播子模型。
在理论研究阶段,本文首先重点深入研究了移动数据库广播理论中经典的多盘调度算法,发现该算法主要针对广播数据项为定长时,按照数据项访问概率把数据分配到“磁盘”中,其中“磁盘”使用Zipf分盘策略进行划分。但在实际应用中,数据项为变长时,数据项按原算法分配到“磁盘”后经常会出现浪费“磁盘”空间的现象;为了尽可能避免“磁盘”空间浪费,本文引入统筹学的规划理论对数据项和“磁盘”空间进行线性规划,最大限度利用磁盘空间,实现对原算法的优化改进。其次,分析了广播过程的索引技术;其中树索引技术,无论是单索引还是(1:M)型索引都针对的是数据项访问概率一样的平坦调度方式;Huffman索引考虑了实际应用中数据项的访问概率问题,但在一个广播周期里它没有多次发送索引,移动用户有可能错过接收索引而增加访问时间;位图索引为数据建立了一张索引表,索引表相对比较大,假如在一个周期中多次重复发送该表必将浪费时间和空间。本文在综合分析这几种索引方式的优缺点后,在建立索引时先在广播队列中建立并插入多个Huffman索引,然后整个队列再建立一张位图索引表并把它放在队首,这样既考虑到了整体的索引,又把(1:M)型技术引入到Huffman索引中。最后,在对调度算法和索引技术改进的同时进行了理论分析实验。
在模型建立阶段,本文基于改进后的广播调度算法和索引技术,使用统一建模语言UML,依据统一软件开发过程RUP的步骤,用活动图、类图、序列图、状态图、部署图等UML图通过初始阶段、细化阶段、构造阶段这三个阶段构建移动数据库广播子模型并进行仿真实验,得到了比较理想的实验结果。