Кубанский государственный университет
Опубликован: 24.12.2013 | Доступ: свободный | Студентов: 647 / 5 | Длительность: 24:28:00
Лекция 12:

Семантика баз данных

< Лекция 11 || Лекция 12: 1234567891011

Интерфейс прототипа использующего метод Кайта представлен на рисунке 12.2. В окне слева представлен набор виртуальных таблиц, входящих в схему (в примере это TEST), в которой он в данный момент работает. Справа находится область построения запросов на языке QBE. Внизу пользователь видит транслированный запрос на языке SQL, метод по которому проводилась трансляция, количество строк результата и сам результат. Имеется возможность экспорта и импорта виртуальной базы в реальную.

Пример выполнения запроса

увеличить изображение
Рис. 12.2. Пример выполнения запроса

Используя пункт меню "УСБД" (Универсальная Схема Базы Данных) пользователь имеет возможность:

  • загружать/выгружать таблицы РМД в/из УСБД;
  • открывать и использовать другие схемы УМД;
  • создавать и удалять схемы УМД.

В позиции меню Файл > Настройки пользователь может изменять метод трансляции и другие опции системы.

В системах управления базами данных реляционного типа активность проявляется при наступлении события из некоторого жестко заданного списка. Приспособить ее для работы в УМД невозможно, т.к. событий, связанных с виртуальной схемой во вмещающей СУБД не существует. Для реализации декларативных ограничений целостности в УМД необходимо добавить таблицу с описанием этих ограничений, информация в которой аналогична описанию декларативных ограничений в словаре системы управления реляционными базами данных (рисунок 12.3). Она содержит следующие поля: владелец, имя_ограничения, тип_ограничения, имя_таблицы_для_которой_действует_ограничение, условие_поиска, пра-вило_удаления, статус, связано_с_представлением. Для таблиц Таблица и Данные необходимо добавить триггеры на события DML. В зависимости от обрабатываемой виртуальной таблицы эти триггеры вызывают процедуры, реализующие декларативные ограничения целостности на виртуальные таблицы. Для каждого типа декларативного ограничения целостности определена одна параметрическая процедура, реализующая это ограничение.

УМД с поддержкой декларативных ограничений целостности

Рис. 12.3. УМД с поддержкой декларативных ограничений целостности

Процедурные ограничения целостности в виртуальной базе представлены триггерами. Каждый триггер можно привязать только к одной таблице или представлению. В Oracle для реализации процедурных ОЦ в УМД предлагается два варианта. В первом используется пакет DBMS_SQL. К УМД добавляется таблица описания триггеров, в которую записываются транслированные триггеры при загрузке таблицы из РМД в УМД. Трансляции в теле триггера подвергаются только SQL-выражения, а также ссылки на реальные таблицы. Остальной код на PL/SQL остается в прежнем состоянии. Для таблиц Таблица и Данные создается по одному триггеру на каждый из возможных двенадцати типов триггеров или 4 триггера виртуальных (с фразой "inserting or updating or deleting"), которые будут находить соответствующие типы триггеров по таблице Триггер (рисунок 12.4), проверять соответствие условию и исполнять тело триггера с помощью пакета DBMS_SQL. Если тело триггера представляет собой вызов процедуры, то для процедуры РМД создается аналог в схеме УМД с транслированным телом по тем же правилам, что и для триггера. В таблице Триггер хранится информация, аналогичная хранимой в словаре СУРБД.

Первый вариант УМД с поддержкой процедурных ОЦ

Рис. 12.4. Первый вариант УМД с поддержкой процедурных ОЦ

При втором подходе для каждого триггера из РМД создается соответствующий триггер в УМД. Так же, как и в первом подходе, изначально к УМД добавляется таблица описания триггеров, которая будет использоваться только для обратной выгрузки триггера в РМД. В ней хранится информация, аналогичная хранимой в словаре СУРБД. Для каждого триггера РМД в схеме УМД создается аналогичный триггер, но при этом транслируется часть when и тело триггера. Триггерам РМД на события DDL в УМД соответствуют триггеры на события DML. В части when всегда будет условие на то, что в текущем запросе участвует виртуальная таблица и схема. Если часть when триггера РМД непустая, то она транслируется и добавляется к условию. Тело триггера также необходимо транслировать, причем трансляции необходимо подвергнуть только SQL-выражения, а также ссылки на реальные таблицы. Остальной код на PL/SQL остается в прежнем состоянии. Если тело триггера представляет собой вызов процедуры, то для процедуры РМД создается аналог в схеме УМД с транслированным телом по тем же правилам, что и для триггера. Схема реализации получается довольно близкой к предыдущей.

Для реализации представлений в УМД также необходимо добавить таблицу описания представлений. При загрузке представления его запрос транслируется в запрос к УМД и записывается в таблицу Представление (рисунок 12.5). Так же, как в случае с триггерами, с реализацией представлений возможны два варианта. Первый вариант основан на триггере с событием select. Наличие претранслятора в архитектуре системы позволяет определять эквиваленты триггеров на любые события, в том числе и на выборку данных. При выполнении запроса транслятор заменяет название представления в части from на inline-view с запросом, записанным в таблице Представление, который был транслирован для УМД. Далее запрос исполняется как обычно.

Первый вариант УМД с поддержкой представлений

Рис. 12.5. Первый вариант УМД с поддержкой представлений

Второй вариант предполагает создание реальных представлений РМД работающих с таблицами УМД (рисунок 12.6), полученных на основе текста запроса представления реляционной модели, транслированного для УМД. В этом случае придется менять логику работы транслятора.

Второй вариант УМД с поддержкой представлений

Рис. 12.6. Второй вариант УМД с поддержкой представлений

В УМД можно также реализовать пользователей и сегментирование таблиц.

Полная схема УМД, включающая все расширения, представлена на рисунке 12.7.

Расширенная УМД

Рис. 12.7. Расширенная УМД

Полуструктурированные данные также могут быть реализованы с использованием универсальных моделей. При этом необходимо учесть, что РМД обычно имеет сравнительно небольшое число таблиц — до сотен или немногих тысяч. В УМД можно легко создать очень большие схемы. Поэтому каждый объект полуструктурированной модели можно реализовать в виде отдельной таблицы, связав дополнительным полем объекты одного класса. Минимальный путеводитель в такой базе может быть вообще пустым, точнее сдержать всего два узла. Можно работать с сущностями, не имеющими атрибутов, но снабженными системой, связывающей их отношениями.

Подведем итоги. Универсальная модель на базе табличной может быть применена для создания подсхем с данными, структуры которых невозможно предусмотреть заранее. Ее удобно использовать в инструментальных средствах разработки информационных систем. Возможно эмулирование других моделей.

Частично или полностью можно преодолеть три основных недостатка УМД:

  • неприемлемая сложность написания запросов (устранено);
  • очень низкое быстродействие (частично устранено);
  • отсутствие ряда важных хранимых объектов, без которых полноценная

работы в этой модели невозможна: ограничения целостности, триггеры, представления, схемы и пользователи (устранено). Отметим, что описанная реализация УМД потребовала использования весьма нестандартной семантики.

< Лекция 11 || Лекция 12: 1234567891011
Андрей Шадурский
Андрей Шадурский
Россия, Санкт-Петербург
Berkut Molodoy
Berkut Molodoy
Россия