Обновление многотабличных представлений на основе коммутативных преобразований базы данных
Автор: Зыкин Владимир Сергеевич, Цымблер Михаил Леонидович
Статья в выпуске: 2 т.8, 2019 года.
Бесплатный доступ
В современных технологиях реляционных баз данных механизм представлений (view) реализует внешний уровень архитектуры ANSI—SPARC, скрывая детали концептуальной структуры базы данных от конечных пользователей. Однако использование данного механизма сопряжено с необходимостью решения задачи корректного обновления представлений: СУБД должна обеспечить корректное выполнение операций вставки, удаления или обновления кортежа в представлении над соответствующими базовыми отношениями данного представления. Для решения указанной задачи в стандарте SQL вводится жесткое ограничение: модифицируемому кортежу представления может соответствовать только один кортеж в базовом отношении. Триггеры, реализующие обновление представлений, обладают рядом недостатков: необходимость создания триггера для каждого представления базы данных, непредсказуемый порядок запуска триггеров, относящихся к одному представлению и др. В статье рассматривается подход к решению данной задачи на основе применения коммутативных преобразований базы данных. При этом не накладывается ограничение единственности кортежа базового отношения, соответствующего обновляемой записи в представлении. Описан Сопроцессор СУБД, который размещается на клиентском компьютере и обеспечивает коммутативные преобразования в отношениях базы данных, хранимых на сервере. Сопроцессор выполняет формирование текста транзакции, реализующей коммутативные преобразования, и осуществляет запуск этой транзакции на сервере. Представлена реализация сопроцессора для свободной СУБД PostgreSQL. Проведены вычислительные эксперименты, подтверждающие эффективность предложенного подхода в приложениях классов OLAP и OLTP.
Коммутативное преобразование, реляционная алгебра, многотабличное представление, обновление представлений, реляционная субд, триггер
Короткий адрес: https://sciup.org/147233198
IDR: 147233198 | УДК: 004.652.43, | DOI: 10.14529/cmse190206
Updating of multi-table views based on commutative database transformations
In modern relational database technologies, views implement the external layer of the ANSI-SPARC architecture, which encapsulates details of the database conceptual structure from end-users. However, when using views, we need to solve the problem of correct view updating: DBMS must execute insertion, deletion, and updating tuples of the view while providing correct modifications of corresponding target relation(s) of this view. To solve this problem, the SQL standard introduces a strict restriction: only one tuple in the target relation can correspond to the modified tuple in the view. In addition, triggers are not a satisfactory solution of this problem because of necessity of such a trigger for each view of the database, and unpredictable sequence in execution of triggers that belong to the same view, etc. The paper presents an approach to solve the problem of correct view updating based on the commutative database transformations. This does not limit the tuple uniqueness in the target relation that corresponds to the updated tuple in the view. We describe the DBMS Coprocessor, which is deployed on the client computer and provides commutative transformations in the database relations stored on the server side. The coprocessor generates a transaction's script that implements commutative transformations and runs the transaction on the server. We present implementation of the Coprocessor for the PostgreSQL open-source DBMS. Experimental evaluation confirms the effectiveness of the proposed approach in OLAP and OLTP applications.
Список литературы Обновление многотабличных представлений на основе коммутативных преобразований базы данных
- Зыкин В.С. Редактор многотабличного представления данных: свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ -№ 2018661249 от 04.09.2018; Правообладатель: Омский государственный технический университет.
- Зыкин В.С. Ссылочная целостность данных в корпоративных информационных системах//Информатика и ее применения. 2015. Т. 9. № 3. С. 119-127.
- Зыкин С.В., Зыкин В.С. Коммутативные преобразования в базе данных при редактировании многотабличных запросов//Информационные технологии. 2018. Т. 24, № 5. С. 330-338. DOI: 10.17587/it.24.330-338
- Bancilhon F., Spyratos N. Update Semantics of Relational Views//ACM Trans. Database Syst. 1981. Vol. 6, No. 4. P. 557-575. DOI: 10.1145/319628.319634
- Bertossi L., Salimi B. Causes for Query Answers from Databases: Datalog Abduction, View-updates, and Integrity Constraints//Int. J. Approx. Reason. 2017. Vol. 90. P. 226-252. DOI: 10.1016/j.ijar.2017.07.010
- Dayal U., Bernstein P.A. On the Correct Translation of Update Operations on Relational Views//ACM Trans. Database Syst. 1982. Vol. 7, No. 3. P. 381-416.
- DOI: 10.1145/319732.319740
- Garcia-Molina H., Ullman J.D., Widom J. Database System Implementation. Prentice Hall, 2000. 653 p.
- Ghandeharizadeh S., Yap J. SQL Query to Trigger Translation: A Novel Transparent Consistency Technique for Cache Augmented SQL Systems//Proceedings of the 28th International Workshop on Database and Expert Systems Applications, DEXA 2017, August 28-31, 2017, Lyon, France. P. 37-41.
- DOI: 10.1109/DEXA.2017.24
- Gottlob G., Paolini P., Zicari R. Properties and Update Semantics of Consistent Views//ACM Trans. Database Syst. 1988. Vol. 13, No. 4. P. 486-524.
- DOI: 10.1145/49346.50068
- Hayamizu Y., Kawamichi R., Goda K., Kitsuregawa M. Benchmarking and Performance Analysis of Event Sequence Queries on Relational Database//Proceedings of the 10th TPC Technology Conference Performance Evaluation and Benchmarking for the Era of Artificial Intelligence, TPCTC, August 27-31, 2018, Rio de Janeiro, Brazil. P. 110-125.
- DOI: 10.1007/978-3-030-11404-6_9
- Interim Report: ANSI/X3/SPARC Study Group on Data Base Management Systems. FDT -Bulletin of ACM SIGMOD. 1975. Vol. 7, No. 2. P. 1-140.
- ISO/IEC 9075:1987 Information Technology. Database Languages. SQL. Washington, 1987.
- ISO/IEC 9075-11:2016 Information technology. Database languages. SQL. Part 11: Information and Definition Schemas (SQL/Schemata). Washington. 2016. 327 p.
- Keller A. Algorithms for Translating View Updates to Database Updates for Views Involving Selections, Projections and Joins//Proceedings of the 4th ACM SIGACT-SIGMOD Symposium on Principles of Database Systems, PODS'85, March 25-27, 1985, Portland, USA. ACM, 1985. P. 154-163.
- DOI: 10.1145/325405.325423
- Langerak R. View Updates in Relational Databases with an Independent Scheme//ACM Trans. Database Syst. 1990. Vol. 15, No. 1. P. 40-66.
- DOI: 10.1145/77643.77645
- Lechtenb" orger J. The Impact of the Constant Complement Approach Towards View Updating//Proceedings of the 22nd ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART Symposium on Principles of Database Systems, PODS'03, June 9-11, 2003, San Diego, CA, USA. ACM, 2003. P. 49-55.
- DOI: 10.1145/773153.773159
- Li Y., Levine C. Extending TPC-E to Measure Availability in Database Systems//Proceedings of the 10th Technology Conference Measurement and Characterization, August 29 -September 3, 2011, Seattle, WA, USA. P. 111-122.
- DOI: 10.1007/978-3-642-32627-1_8
- Masunaga Y. A Relational Database View Update Translation Mechanism//Proceedings of the 10th International Conference on Very Large Data Bases, VLDB'84, August 27-31, 1984, Singapore. P. 309-320.
- Mosin S.V., Zykin S.V. Truth Space Method for Caching Database Queries//Моделирование и анализ информационных систем. 2015. Т. 22. № 2. С. 248-258.
- Stonebraker M. Triggers and Inference In Database Systems. On Knowledge Base Management Systems (Islamorada). 1985. P. 297-314.
