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Contribution Details
| Type | Dissertation |
| Scope | Discipline-based scholarship |
| Title | A component framework to construct active database management systems |
| Organization Unit | |
| Authors |
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| Supervisors |
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| Institution | University of Zurich |
| Faculty | Faculty of Economics, Business Administration and Information Technology |
| Date | 2003 |
| Abstract Text | Currently active database systems (ADBMSs) are principally conceived as rather tightly integrated software systems. They are either realized as a part of monolithic DBMSs, or the active database mechanisms are provided as a layer that resides on top of traditional DBMSs. As these modules still can be coupled tightly with the underlying DBMS, the latter approach does not ensure that the respective modules are adapted easily to other DBMSs. Providing active database mechanisms as individual and customizable database services would therefore open the opportunity to use them in a variety of ways and environments. In that sense, this thesis investigates in the systematic provision of sophisticated active mechanisms in database or database-related environments and proposes an engineering approach to construct active database systems in a cost-effective way. In a first stage the basic concepts of active database management systems as well as the foundations of (Active) DBMS construction are discussed. These investigations enable the conclusion that the principal approach to be devised in this thesis relies best on decomposing ADBMSs into reusable components that are recombined later on into specific active database services. In a next step concise meta models to describe the software components and software architectures are elaborated, followed by the definition of specific reuse-oriented software processes to take ADBMSs apart into components and to build active database services out ofthese components. Subsequently a reference architecture underlying the prospective active database services is devised by applying specialized architecture design techniques. The reference architecture is specified formally by means of an architecture definition language. Techniques to transform the reference architecture into actual software components are conceived afterwards. The procedure consists of a method to specify components in an implementation-independent way, a technique to generalize them systematically and a process to develop the components with a chosen component infrastructure. In order to recombine the components into a coherent ensemble a method to specify the prospective active database service is devised as well as a schema to classify components and specific tools that assist the software engineer in the assembly of an active database service. Finally, a prototype has been implemented as a proof of concept. |
| Zusammenfassung | Heutige Ansätze aktiver Datenbanksysteme (ADBMSe) basieren auf dem Prinzip, dass die aktive Funktionalität ein Teil der DBMS Funktionalität selbst ist. Die aktiven Mechanismen wurden deshalb typischerweise als integraler Bestandteil eines DBMS konzipiert, so dass sie nur in Zusammenhang mit einem konkreten DBMS benutzt werden können. Gelegentlich wurden auch ADBMSe im sog. ``Schichtenansatz'' entwickelt, einem Vorgehen bei dem die aktiven Mechanismen modular auf einem existierenden passiven DBMS aufgesetzt werden. Auch in diesem Fall ist die Wiederverwendung der aktiven Komponenten in der Praxis recht eingeschränkt, da sie dieselben DBMS-Schnittstellen verwenden die auch jeder ``gewöhnlichen'' Applikation zur Verfügung steht. Die Realisierung von aktiven Datenbankmechanismen als eigenständige, adaptierbare Datenbankdienste würde es nun ermöglichen diese in einer Vielzahl von verschieden Umgebungen zu verwenden. In diesem Sinne untersucht die vorliegende Arbeit, in welcher Form komplexe aktive Mechanismen für Datenbanksysteme sowie verwandte Bereiche systematisch konstruiert werden können. Dabei wird ein Verfahren zur kosteneffektiven Realisierung solcher Systeme vorgeschlagen. In einem ersten Teil werden die Konzepte aktiver Datenbanktechnologie sowie der Konstruktion von Datenbanksystemen analysiert. Daraus wird gefolgert, dass hier der zu entwickelnde Ansatz am zweckmässigsten als Komponentensoftware zu konzipieren ist. Grundsätzlich werden dabei zuerst die ADBMSe in wiederverwendbare Komponenten zergliedert, so dass diese in der Folge zu spezifischen aktiven Datenbankdiensten zusammengefügt werden können. In einem folgenden Schritt werden einerseits Metamodelle zur präzisen Definition von Softwarekomponenten und -architekturen ausgearbeitet. Andererseits werden spezifische Prozesse zur Zergliederung aktiver Datenbanksysteme in wiederverwendbare Softwarebausteine sowie deren Komposition in kohärente Datenbankdienste definiert. Anschliessend wird eine Referenzarchitektur, welche den zukünftigen aktive Datenbankdiensten zugrunde liegt, entworfen und mittels einer Architekturdefinitionssprache formal spezifiziert. In der Folge werden Techniken entwickelt, um die in der Referenzarchitektur identifizierten Komponenten (und Subkomponenten) als konkrete Softwarebausteine zu realisieren. Das Verfahren besteht aus einer Methode um die Komponenten in einer technologieunabhängigen aber implementierungsnahen Form zu spezifizieren, einem Verfahren um sie systematisch zu generalisieren sowie einem Prozess um die Bausteine mittels einer gegebenen Komponenteninfrastruktur zu implementieren. Zur eigentlichen Konstruktion der aktiven Datenbankdienste werden einerseits eine Methode zur Spezifikation des jeweiligen Systems und ein Schema zur Klassifikation der Komponenten entwickelt. Andererseits werden verschiedene Werkzeuge zur Unterstützung des Konstruktionsprozesses vorgeschlagen. Schliesslich wurde ein Prototyp zur Validierung der vorgeschlagenen Konzepte implementiert. |
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