P2P環(huán)境下基于模式匹配的復(fù)雜查詢處理的研究.pdf

1、Peer-to-Peer(P2P)技術(shù)為資源共享提供了分布式體系結(jié)構(gòu)，隨著P2P系統(tǒng)從文件共享向數(shù)據(jù)共享的轉(zhuǎn)化，如何將數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能力和P2P結(jié)合起來支持結(jié)構(gòu)化、語義豐富的數(shù)據(jù)成為研究的熱點(diǎn)。由于系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，使得P2P數(shù)據(jù)管理問題更加復(fù)雜。P2P數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的工作集中在模式管理、查詢處理和優(yōu)化互相關(guān)聯(lián)的三個(gè)問題，目前存在的P2P數(shù)據(jù)管理項(xiàng)目，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的共享，但沒有對無全局模式的異構(gòu)P2P數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的

2、模式管理和復(fù)雜查詢處理提出有效的算法。
　　本文描述了一個(gè)P2P數(shù)據(jù)庫共享系統(tǒng)，利用超節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)結(jié)合半自動(dòng)的模式匹配技術(shù)來解決系統(tǒng)的語義異構(gòu)問題。系統(tǒng)旨在不存在全局模式，也不存在人工定義或領(lǐng)域?qū)＜叶x的映射，使用屬性和關(guān)系來描述元數(shù)據(jù)的情況下來共享異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，為此，本文采用超節(jié)點(diǎn)的模式映射來協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)間的模式，這種方法結(jié)合了中間模式和一對一模式映射的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了社區(qū)間模式映射的形成算法。
　　為了實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容

3、的定位，系統(tǒng)建立了基于語義相似度的語義覆蓋網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)向量空間模型計(jì)算社區(qū)之間語義相似度。為了在保持節(jié)點(diǎn)自治性的情況下，保證語義相似社區(qū)的聚簇，系統(tǒng)給出了利用模式傳遞性原理的語義網(wǎng)絡(luò)重新配置方法，使得與社區(qū)的內(nèi)容最相似的社區(qū)成為鄰居社區(qū)。系統(tǒng)提出了基于模式映射的路由方法，通過建立模式級的路由索引來使查詢路由到合適的語義子網(wǎng)。
　　在聚集查詢處理方面，設(shè)計(jì)了基于樹型結(jié)構(gòu)的聚集查詢處理算法，社區(qū)內(nèi)利用超節(jié)點(diǎn)的層次結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)聚集查詢處理，通

4、過在中間模式的數(shù)值屬性中緩存聚集值，提高了簡單查詢的處理速度。針對MAX-MIN聚集函數(shù)，提出了加快定位最值的排序及預(yù)值計(jì)算等查詢優(yōu)化方法。針對Join查詢中的等值查詢進(jìn)行了研究，給出了P2P-Join的定義和查詢處理算法，社區(qū)內(nèi)采用半連接的方法實(shí)現(xiàn)Join查詢處理，社區(qū)間提出了基于虛連接的查詢優(yōu)化方法。
　　最后，在Netlogo建立的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境中對語義網(wǎng)和復(fù)雜查詢處理方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本文提出的語義覆蓋網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜