連續(xù)查詢(數(shù)據(jù)庫)

時(shí)間：2022-10-30 20:30:01 | 來源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-10-30 20:30:01 來源：信息時(shí)代

    連續(xù)查詢 : 在某一段時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)地查詢傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的變化情況。連續(xù)查詢通常是在數(shù)據(jù)流到達(dá)之前預(yù)先注冊(cè)的,并長(zhǎng)期駐留在系統(tǒng)中處于執(zhí)行狀態(tài)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,連續(xù)查詢被大量應(yīng)用在對(duì)感知區(qū)域的監(jiān)控與感知數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析中。用戶可以使用感知查詢語言定義連續(xù)查詢,它包含查詢間隔、查詢區(qū)域、查詢的屬性名(例如,溫度、濕度、壓力)等。連續(xù)查詢的結(jié)果能夠?qū)崟r(shí)的反映無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
例如,查詢“在連續(xù)的3小時(shí)里,每10秒檢測(cè)一次無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)感知的光的強(qiáng)度和所在方位的溫度”。該查詢語言可以被定義為如下形式:
SELECT nodeid,light,temperature
FROM sensors
SAMPLE PERIOD 10s FOR 10800s
一旦一個(gè)連續(xù)查詢被提交,全局處理器需要把查詢分解為一系列的子查詢提交到相關(guān)傳感器節(jié)點(diǎn)上,每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)具有局部查詢處理器,負(fù)責(zé)執(zhí)行子查詢。預(yù)先注冊(cè)到系統(tǒng)中的連續(xù)查詢由數(shù)據(jù)流的到達(dá)觸發(fā)執(zhí)行。當(dāng)節(jié)點(diǎn)不斷感知數(shù)據(jù)時(shí),觸發(fā)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的,這些子查詢也是連續(xù)的,需要掃描、過濾和綜合相關(guān)無限實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流,產(chǎn)生連續(xù)的部分查詢結(jié)果,返回給全局查詢處理器。經(jīng)過進(jìn)一步全局綜合處理,形成最終的查詢結(jié)果。查詢結(jié)果隨著時(shí)間不斷產(chǎn)生,并以流的形式返回給用戶。
在任意時(shí)刻,連續(xù)查詢的結(jié)果通常是由查詢?cè)诖饲爱a(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。連續(xù)查詢的語義是時(shí)間獨(dú)立的,也就是說不同用戶使用同一個(gè)連續(xù)查詢將得到相同的結(jié)果。假設(shè)每個(gè)時(shí)鐘周期進(jìn)行一次查詢操作,Q(t)表示在時(shí)間t輸出的數(shù)據(jù)集合。當(dāng)一個(gè)查詢是連續(xù)查詢時(shí),那么它在t時(shí)刻總輸出的集合Q_M(t)表示如下:

當(dāng)τ₁<τ₂時(shí),如果Q_M(τ₁)⊂Q_M(τ₂),則稱這種連續(xù)查詢滿足單調(diào)性。在單調(diào)性情況下,連續(xù)查詢只需要計(jì)算新到的數(shù)據(jù)單元,并將所得新的元組子集添加到結(jié)果集合中,這樣在很大程度上節(jié)省了計(jì)算資源。如果為非單調(diào)性的連續(xù)查詢,即查詢結(jié)果集中的元組可能隨時(shí)間變化而發(fā)生狀態(tài)變化,則每次計(jì)算都需要從頭開始。
連續(xù)查詢分為單一連續(xù)查詢和多連續(xù)查詢。
單一連續(xù)查詢指無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中只注冊(cè)了一個(gè)連續(xù)查詢。不同用戶使用同一個(gè)連續(xù)查詢將得到相同的結(jié)果。單一連續(xù)查詢被分解為一個(gè)操作序列。為操作隊(duì)列中的每個(gè)操作建立一個(gè)輸入隊(duì)列,用來存放待處理的數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)感知數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí),根據(jù)操作序列中各操作的先后關(guān)系,該數(shù)據(jù)被插入到相應(yīng)的輸入隊(duì)列中。系統(tǒng)調(diào)度執(zhí)行操作序列中的每個(gè)操作,產(chǎn)生查詢結(jié)果。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)被操作序列中的所有操作按順序處理完后,得到一個(gè)部分查詢結(jié)果,繼續(xù)傳送到全局查詢處理器,進(jìn)行最后的綜合處理。
多連續(xù)查詢指無線傳感器為例中注冊(cè)了多個(gè)連續(xù)查詢。這些查詢可以共享部分操作,同時(shí)一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)可能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)連續(xù)子查詢。當(dāng)一個(gè)感知數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí),該數(shù)據(jù)被輪流地傳遞到所有子查詢的操作序列,完成所有子查詢的處理。其優(yōu)點(diǎn)在于可以節(jié)省復(fù)制數(shù)據(jù)占用的存儲(chǔ)區(qū)和復(fù)制數(shù)據(jù)消耗的計(jì)算資源。在不提供連接操作的情況下,多連續(xù)查詢處理的關(guān)鍵在于從多個(gè)查詢中提取公共操作,使得多查詢的公共操作只執(zhí)行一次,避免重復(fù)計(jì)算。支持無限實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)流的連續(xù)查詢處理技術(shù)參見連續(xù)自適應(yīng)的連續(xù)查詢技術(shù)(continuously adaptive continuous queries over streams,CACQ)。