[发明专利]用于高效地查询数据库的同态定理

说明书

技术领域

本发明涉及数据库查询，更具体地，涉及使用同态定理以供数据库的高效查询。

背景技术

数据模型描述了可如何存储和访问数据。更正式地，数据模型定义数据实体以及各数据实体间的关系。数据模型的主要目的是提供数据的定义和格式，以便于管理和处理大量的数据。数据模型的一种应用是定义如何结构化和利用数据库或其他存储的数据库模型。数据库模型可以是关系的或非关系的。

在关系模型中，或更具体地在关系数据库中，根据一个或多个表来结构化数据。各个表是包括多个行和列的关系，其中所命名的列称为属性，而行捕捉具体的实体实例的数据。例如，表可在行(也称为元组)和列中捕捉与诸如书籍之类的特定实体有关的信息。列标识实体的各种属性，诸如书籍的标题、作者、和出版年份等。行捕捉实体的实例，诸如特定的书籍。换言之，表中的每一行表示特定书籍的各属性。此外，表可包括使得两个或更多表能被链接在一起的主键和外键。

在非关系模型的许多实现中，键值模型是最受欢迎的一种。键值数据库或存储表示将唯一键映射到一个或多个值的组的简单数据模型。更具体地，键值存储用于存储值和索引以便于基于键来定位所存储的值。例如，被定位的键标识书籍的数据的标题、作者或出版中的一个。

关系数据库通常被称为SQL数据库，而一些非关系数据库则被称为NoSQL数据库或存储。SQL代表结构化查询语言，该结构化查询语言是被利用来查询和更新关系数据库中的数据的主要语言。当结合关系数据库来利用SQL时，该数据库可被称为基于SQL的关系数据库。然而，基于SQL的关系数据库更经常地被简称为SQL数据库，并且用作关系数据库的同义词。NoSQL是用来指代与基于SQL的关系数据库不同的数据库的一个术语。换言之，术语NoSQL被用作非关系数据库或诸如但不限于键值存储的存储的同义词。

SQL数据库和NoSQL存储具有由CAP定理在较高级别捕捉的诸多优点和缺点，CAP定理陈述为在任意时刻只能保证一致性(C)、可用性(A)和分区容错性(P)中的两个。一致性指在诸如更新等操作后保持在一致的状态中的系统特性。可用性关注于在一段时间后甚至在出现故障时仍保持可操作的，而分区容错性指系统跨各网络分区进行操作的能力。一般而言，对于SQL数据库的设计选择是选择一致性和可用性而不选分区容错性，而对于NoSQL存储则放弃一致性而支持分区容错性和可用性。换言之，NoSQL存储为了可缩放性而牺牲了一致性，或另选地，SQL数据库为了一致性而牺牲了可缩放性。

发明内容

下面呈现了简化的发明内容，以便提供对所公开主题的某些方面的基本概念。本发明内容不是广泛性的概观。它并不旨在标识关键/重要元素，也不旨在划定所要求保护主题的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些概念，作为稍后呈现的更具体实施例的序言。

简单来说，本发明大体关于使用同态定理以供数据库的高效查询。可创建基于诸如伯德同态定理之类的查询的同态特性的语言集成查询(LINQ)的表示。这一LINQ查询的表示可随后被用于在诸如但非限制的键值存储之类的数据库上执行查询。作为示例而非限制，通过使用第一LINQ算子和第二LINQ算子，LINQ查询可被转换成一种表示，其中第一LINQ算子是“Select”、“SelectMany”或“GroupBy”中的至少一个，而第二LINQ算子是“Reduce”或“Aggregate”中的至少一个。

为实现上述及相关目的，在此结合以下描述和附图描述了所要求保护主题的某些说明性方面。这些方面指示可实践本主题的各种方式，它们均落在所要求保护主题的范围之内。当结合附图阅读以下详细描述时，本发明的其他优点和新颖特征将变得显而易见。

附图说明

图1是数据库查询系统的框图。

图2是数据库查询系统的框图。

图3示出了键值存储的一个示例性集合。

图4是用于关系存储和键值存储的数据库查询系统的框图。

图5是便于生成语言集成查询(LINQ)查询的表示的系统的框图。

图6是将LINQ查询转换成表示的方法的流程图。

图7是创建LINQ查询的表示的方法的流程图。

图8是以LINQ查询来查询关系存储和键值存储的方法的流程图。

图9是示出用于本发明各方面的合适操作环境的示意性框图。

具体实施方式