近年来,数据库的理论与应用得到了极大的发展,在传统的数据库理论基础之上发展出了很多分支,数据流即是其中新发展起来的一个重要的研究方向。作为一种新兴的应用形式,数据流具有非常广阔的应用空间,从而也得到了人们越来越多的关注。 在数掘流中数据是以一种动态的流动的形式存在,而不是像传统关系数据库那样保存在磁盘中的静态数据,它的提出主要源于传感器网络和网络点击流等应用形式,这些特殊的数据形式是以处理静态数据为主的传统数据库难于处理的。数据流模型的主要特点是无界性、随机性和不可预知性,而数据流的应用也往往要求具有一定的实时性。 在这样的背景下,在传统数据库技术的基础之上,我们开始对数据流进行比较深入和细致的研究。我们根据数据流的特点提出了一种数据流查询处理的实现方法,这种方法主要基于我们所提出的分级窗口策略,在这种策略之上,我们设计并实现了数据流原型系统RealStream。RealStream的主要功能是在多流多查询环境下基本查询的处理,同时支持查询的优化与多种窗口结构,并在分级窗口的基础之上实现了数据共享。 本文首先介绍了当前数据流理论和数据流系统的研究概况,然后说明了数据流上查询处理功能模块在实时数据流系统中的位置及其作用;在分析了数据流上窗口操作实现过程中可能出现的各种问题之后,我们针对这些问题提出了一种分级窗口的维护策略,并进一步介绍了分级窗口的特点、适用范围和维护方式,在原型系统RealStream中也实现了这种策略;然后对数据流上常见的几种窗口结构进行了分析,并给出了各种类型窗口的具体实现方法;最后在以分级窗口为底层架构的基础之上,对整个查询处理中的各个功能模块进行理论分析与具体实现的介绍。