Schwarz Anfragegenerierende Systeme

Anwendungsanalyse, Implementierungs- und Optimierungskonzepte
2010
ISBN: 978-3-8348-9723-7
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 201 Seiten, eBook

Holger Schwarz stellt Ansätze der Anfragegenerierung vor und erläutert diese an konkreten Anwendungsszenarien aus den Bereichen Business Intelligence, Workflow Management und Suchtechnologien. Betrachtet werden einzelne Anwendungen bis hin zu Werkzeugen, die bei der Anwendungsentwicklung zum Einsatz kommen. Aktuelle Ansätze zur Optimierung komplexer Strukturen generierter Datenzugriffe werden vorgestellt und ihr Optimierungspotenzial an Beispielszenarien aufgezeigt.

Dr. rer.-nat. habil. Holger Schwarz ist Privatdozent am Institut für Parallele und Verteilte Systeme der Universität Stuttgart. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in den Bereichen Datenbanksysteme und deren Anwendungen, Datenintegration und Datenanalyse.

Zielgruppe

Research

Autoren/Hrsg.

Schwarz, Holger

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;6
2;Inhaltsverzeichnis;8
3;Abbildungs- und Tabellenverzeichnis;13
4;1 Einleitung;15
5;2 Grundlagen;18
5.1;2.1 Zentrale Anwendungsklassen;18
5.1.1;2.1.1 Datenbankanwendungen;18
5.1.2;2.1.2 Information-Retrieval- und Webanwendungen;20
5.2;2.2 Datenbearbeitungsanweisungen;22
5.2.1;2.2.1 Sprachen für Datenbearbeitungsanweisungen;22
5.2.2;2.2.2 Einbettung von Datenbearbeitungsanweisungen;24
5.2.3;2.2.3 Komplexität von Datenbearbeitungsanweisungen;25
5.3;2.3 Entwicklungsprozesse für Anwendungsprogramme;26
5.3.1;2.3.1 Phasen der Softwareentwicklung;26
5.3.2;2.3.2 Erstellungszeitpunkt der Datenbearbeitungsanweisungen;27
5.4;2.4 Systemarchitekturen;29
5.4.1;2.4.1 Datenbankanwendungen;29
5.4.2;2.4.2 Webanwendungen;30
5.4.3;2.4.3 Information-Retrieval-Anwendungen;34
5.4.4;2.4.4 Service-Orientierte Architekturen;36
5.5;2.5 Anfragegenerierende Systeme;36
5.5.1;2.5.1 Begriffsklärung und allgemeines Systemmodell;37
5.5.2;2.5.2 Abgrenzung zu anderen Systemklassen;38
5.5.3;2.5.3 Generierung von Datenbearbeitungsanweisungen;39
5.6;2.6 Zusammenfassung;40
6;3 Verwendung anfragegenerierender Systeme;41
6.1;3.1 Motivation für die Verwendung anfragegenerierender Systeme;41
6.1.1;3.1.1 Flexibilität in der Reaktion auf Eingaben;42
6.1.2;3.1.2 Flexibilität in der Anpassung an die Datenverarbeitungskomponente;43
6.1.3;3.1.3 Komplexitätsreduktion;43
6.1.4;3.1.4 Anpassbarkeit und Wartbarkeit;44
6.2;3.2 Fragestellungen anfragegenerierender Systeme im Überblick;45
6.2.1;3.2.1 Systemklassifikation;45
6.2.2;3.2.2 Generierungsansätze;46
6.2.3;3.2.3 Optimierungsansätze;47
6.3;3.3 Zusammenfassung;47
7;4 Szenarien und Systembeispiele;49
7.1;4.1 Business Intelligence;49
7.1.1;4.1.1 Systemarchitektur;50
7.1.2;4.1.2 Generierung von Datenbearbeitungsanweisungen;52
7.2;4.2 Datenmanagement in datenintensiven Workflows;52
7.2.1;4.2.1 Systemarchitektur;55
7.2.2;4.2.2 Generierung von Datenbearbeitungsanweisungen;56
7.3;4.3 Generierung eines Repositories;57
7.3.1;4.3.1 Systemarchitektur;57
7.3.2;4.3.2 Generierung von Datenbearbeitungsanweisungen;58
7.4;4.4 Generierung datenintensiver Webanwendungen;59
7.4.1;4.4.1 Systemarchitektur;59
7.4.2;4.4.2 Generierung von Datenbearbeitungsanweisungen;60
7.5;4.5 Semantische Suche;61
7.5.1;4.5.1 u38;61
7.5.2;4.5.2 EXPOSE;63
7.6;4.6 Zusammenfassung;67
8;5 Klassifikation anfragegenerierender Systeme;68
8.1;5.1 Klassifikationskriterien;68
8.1.1;5.1.1 Generierungszeitpunkt;68
8.1.2;5.1.2 Anfragesprache;70
8.1.3;5.1.3 Zusammenhang der Anfragen;71
8.1.4;5.1.4 Variabilität der Anfragen;72
8.1.5;5.1.5 Komplexität der Anfragen;73
8.1.6;5.1.6 Klassifikationsschema;73
8.2;5.2 Einordnung der Systembeispiele;74
8.2.1;5.2.1 Business Intelligence;74
8.2.2;5.2.2 Datenmanagement in datenintensiven Workflows;75
8.2.3;5.2.3 Generierung eines Repositories;76
8.2.4;5.2.4 Generierung datenintensiver Webanwendungen;76
8.2.5;5.2.5 Semantische Suche;77
8.3;5.3 Zusammenfassung;77
9;6 Ansätze zur Generierung von Datenbearbeitungsanweisungen;79
9.1;6.1 Bewertungskriterien;80
9.2;6.2 Parametrisierung;82
9.2.1;6.2.1 Vorgehensweise;82
9.2.2;6.2.2 Bewertung;84
9.3;6.3 Template-basierte Ansätze;85
9.3.1;6.3.1 Vorgehensweise;85
9.3.2;6.3.2 Bewertung;87
9.4;6.4 Algorithmen-basierte Ansätze;88
9.4.1;6.4.1 Vorgehensweise;88
9.4.2;6.4.2 Bewertung;89
9.5;6.5 Zusammenfassende Bewertung der Generierungsansätze;90
9.6;6.6 Abgrenzung zu anderen Ansätzen der Code- Generierung;92
9.7;6.7 Einordnung der Systembeispiele;94
9.7.1;6.7.1 Business Intelligence;94
9.7.2;6.7.2 Datenmanagement in datenintensiven Workflows;94
9.7.3;6.7.3 Generierung eines Repositories;95
9.7.4;6.7.4 Generierung datenintensiver Webanwendungen;96
9.7.5;6.7.5 Semantische Suche;96
9.8;6.8 Zusammenfassung;96
10;7 Ansätze zur Optimierung generierter Datenbearbeitungsanweisungen;98
10.1;7.1 Überblick;98
10.2;7.2 Analyse des Optimierungsbedarfs;99
10.3;7.3 Klassifikation der Optimierungsansätze;100
10.4;7.4 Optimierung bei der Anwendungsentwicklung und in der Applikation;102
10.4.1;7.4.1 Einzeloptimierung;103
10.4.1.1;7.4.1.1 Parametrisierung als Generierungsansatz;103
10.4.1.2;7.4.1.2 Template-basierte Anfragegenerierung;104
10.4.1.3;7.4.1.3 Algorithmen-basierte Anfragegenerierung;105
10.4.2;7.4.2 Homogene Optimierung;105
10.4.2.1;7.4.2.1 Parametrisierung als Generierungsansatz;105
10.4.2.2;7.4.2.2 Template- und algorithmen-basierte Anfragegenerierung;106
10.4.3;7.4.3 Heterogene Optimierung;106
10.5;7.5 Optimierung durch das Datenmanagementsystem;106
10.5.1;7.5.1 Einzeloptimierung;107
10.5.2;7.5.2 Homogene Optimierung;108
10.5.3;7.5.3 Heterogene Optimierung;108
10.6;7.6 Optimierung durch eine separate Komponente;109
10.6.1;7.6.1 Einzeloptimierung;109
10.6.2;7.6.2 Homogene Optimierung;110
10.6.3;7.6.3 Heterogene Optimierung;110
10.7;7.7 Zuordnung der Optimierungsansätze;111
10.8;7.8 Zusammenfassung;115
11;8 Vertiefung und Bewertung ausgewählter Optimierungsansätze;117
11.1;8.1 Anfrageoptimierung in Datenbanksystemen;118
11.2;8.2 Multi-Query-Optimierung in Datenbanksystemen;121
11.2.1;8.2.1 Einsatzgebiete und Weiterentwicklungen;122
11.2.2;8.2.2 Anwendbarkeit für anfragegenerierende Systeme;124
11.3;8.3 CGO-Ansatz zur Optimierung von Anfragesequenzen;125
11.3.1;8.3.1 Voraussetzungen und Ziele;125
11.3.2;8.3.2 Optimierungsansatz;128
11.3.3;8.3.3 Klassifikation der Optimierungsregeln;131
11.3.3.1;8.3.3.1 Regelklasse 1;131
11.3.3.2;8.3.3.2 Regelklasse 2;133
11.3.3.3;8.3.3.3 Regelklasse 3;134
11.3.4;8.3.4 Heuristischer CGO-Ansatz;136
11.3.5;8.3.5 Kostenbasierter CGO-Ansatz;138
11.3.5.1;8.3.5.1 Kostenberechnung im CGO-Ansatz;140
11.3.5.2;8.3.5.2 Histogrammpropagation;143
11.3.6;8.3.6 Effektivität und Effizienz der Optimierung;144
11.3.7;8.3.7 Zusammenfassung der Coarse-Grained-Optimierung;150
11.4;8.4 PGM-Optimierung des Datenmanagements in Workflows;150
11.4.1;8.4.1 Voraussetzungen und Ziele;151
11.4.2;8.4.2 Optimierungsansatz;152
11.4.3;8.4.3 Klassifikation der Optimierungsregeln;158
11.4.4;8.4.4 Anforderungen an eine interne Repräsentation;159
11.4.5;8.4.5 Das Prozessgraphmodell;163
11.4.6;8.4.6 Optimierungsregeln auf Basis von PGM;168
11.4.7;8.4.7 Eigenschaften des Prozessgraphmodells;171
11.4.8;8.4.8 Kontrollstrategie;173
11.4.9;8.4.9 Effektivität der Optimierung;176
11.4.10;8.4.10 Zusammenfassung der PGM-Optimierung;180
11.5;8.5 Bewertung der Optimierungsansätze;181
11.5.1;8.5.1 Bewertung hinsichtlich Effektivität und Ausgereiftheit;181
11.5.2;8.5.2 Bewertung im Kontext anfragegenerierender Systeme;183
11.5.3;8.5.3 Einsatzmöglichkeiten in den Systembeispielen;186
11.5.3.1;8.5.3.1 Business Intelligence;186
11.5.3.2;8.5.3.2 Datenmanagement in datenintensiven Workflows;187
11.5.3.3;8.5.3.3 Generierung von Repositories und datenintensiven Webanwendungen;187
11.5.3.4;8.5.3.4 Semantische Suche;188
11.6;8.6 Zusammenfassung;189
12;9 Zusammenfassung und Ausblick;190
12.1;9.1 Resümee;190
12.2;9.2 Ausblick;194
13;10 Literaturverzeichnis;196

Grundlagen.- Verwendung anfragegenerierender Systeme.- Szenarien und Systembeispiele.- Klassifikation anfragegenerierender Systeme.- Ansätze zur Generierung von Datenbearbeitungsanweisungen.- Ansätze zur Optimierung generierter Datenbearbeitungsanweisungen.- Vertiefung und Bewertung ausgewählter Optimierungsansätze.- Zusammenfassung und Ausblick.

Über Autor(innen)

Dr. rer.-nat. habil. Holger Schwarz ist Privatdozent am Institut für Parallele und Verteilte Systeme der Universität Stuttgart. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in den Bereichen Datenbanksysteme und deren Anwendungen, Datenintegration und Datenanalyse.