一(yī)、時态數據庫的時态數據庫理論的基本概念
時态數據庫理論提出了三種基本時間：用戶自定義時間、有效時間和事務時間。同時把數據庫分(fēn)爲四種類型：快照數據庫、回滾數據庫、曆史數據庫和雙時态數據庫。
用戶自定義時間：指用戶根據自己的需要或理解定義的時間。時态數據庫系統不處理用戶自己定義的時間類型。因此，用戶自定義時間是和應用相關的，不在時态數據庫處理的範圍之内。
有效時間（valid-time）：指一(yī)個對象在現實世界中(zhōng)發生(shēng)并保持的時間，即該對象在現實世界中(zhōng)語義爲真的時間，包含valid-from和valid-to兩個值。它可以指示過去(qù)、現在和未來。例如，考慮事實“小(xiǎo)明從2003年到2007年是大(dà)學生(shēng)”，那麽時間區間[2003, 2007]是事實“小(xiǎo)明是大(dà)學生(shēng)”的有效時間區間，該事實在該時間區間内爲真。有效時間可以是時間點、時間點的集合、時間區間或者時間區間的集合，或者是整個時間域。有效時間由時态數據庫系統解釋并處理，在查詢的過程中(zhōng)對用戶透明。用戶也可以顯式地查詢和更新有效時間。
事務時間（transaction-time）：指一(yī)個數據庫對象發生(shēng)操作的時間，是一(yī)個事實存儲在數據庫、或者在數據庫中(zhōng)發生(shēng)改變的時間，包含transaction-from和transaction-to兩個值。當用戶對數據庫狀态進行更改時，會産生(shēng)各種操作曆史，事務時間真實地記錄了數據庫狀态變更的曆史。有時也稱事務時間爲系統時間。
快照數據庫：快照數據庫是反映現實世界某一(yī)瞬間情況的數據模型。它記錄了特定時刻的數據庫狀态。快照數據庫采用這樣的假設：一(yī)個存儲在數據庫中(zhōng)的元組，一(yī)定是真實世界中(zhōng)的有效事實。
曆史數據庫：數據庫中(zhōng)被管理對象的生(shēng)命周期是對象的有效時間，每一(yī)個元組記錄了數據的一(yī)個“曆史”狀态。曆史數據庫中(zhōng)沒有約束時間的表示方法，可以是時間點的集合、時間區間或者區間集合等形式表示。
回滾數據庫：數據庫中(zhōng)被管理對象的生(shēng)命周期是事務時間的數據庫。它保存了數據庫中(zhōng)事務提交、狀态演變的曆史狀态。
雙時态數據庫：數據庫中(zhōng)元組包含一(yī)個系統支持的有效時間和一(yī)個系統支持的事務時間的數據庫，稱爲雙時态數據庫。雙時态數據庫具備了快照數據庫、曆史數據庫和回滾數據庫的特點，存儲了現實世界和數據庫系統的變更曆史。
now：now的中(zhōng)文意思是當前時間，是一(yī)個時間變元，随着當前時間的變化而變化，記錄了随時間變化的信息，它的有效值依賴于當前時間。但在很多應用當中(zhōng)，now值還能表示“過去(qù)”和“未來”時間，這就是now語義的研究課題，它對于提高時态系統查詢效率具有比較重要的意義。有關now語義的讨論可參見 軟件學報 vol. 16, no.5 (2005) 838-845
二、時态數據庫的時态數據庫管理系統
傳統數據庫管理系統（dbms）具有支持時間和日期的數據類型，但不能直接支持和管理時态數據，關于時态方面的操作需要由另行編寫的應用程序完成。時态數據庫管理系統（tdbms）具有提供時态數據操作和支持時态數據管理的基本功能。 一(yī)個tdbms需要具有下(xià)述子系統：
時态數據定義子系統 用來定義（創建、取消和修改）各種時态數據。時态數據操縱子系統 用來控制時态數據的各種基本操作。時态數據查詢子系統 用來查詢各類時态數據并且提供時态語義的支持。時态約束子系統 用來支持數據完整性過程中(zhōng)的各類時間關聯與制約，例如被參照表中(zhōng)主鍵有效時間期間變化時參照表中(zhōng)外(wài)鍵的變化等。該子系統的基本功能是保證時态數據的一(yī)緻性。 tempdb是由湯庸教授領導的時态數據庫研究小(xiǎo)組于2002年開(kāi)發研制，目前最新版本2.1版。作爲國内首個支持時态數據管理的tdbms，tempdb在邏輯上使用雙時态數據模型，使用atsql2語言，支持電(diàn)子政務、電(diàn)子商(shāng)務、決策支持等信息處理系統中(zhōng)的時态應用；同時，tempdb在技術上基于關系數據庫管理系統mysql平台、采用java語言進行底層開(kāi)發，具有較強的可移植性以及部署方便。 相對timedb，而tempdb能支持基于now語義複雜(zá)操作，支持不确定時态語義查詢；tempdb同時實現了運行歸并和更新歸并兩種，這樣不會出現時間戳相鄰而用戶定義屬性完全相同的（未可歸并）情形；tempdb能支持基于now語義複雜(zá)操作，支持不确定時态語義查詢。此外(wài)，tempdb還提供統一(yī)的圖形化界面供用戶輸入語句、查看語句執行結果和中(zhōng)間結果，以及檢測語句執行時的可能出錯信息。
