OctaDB Engine

ملخص

في هذا المشروع، ستقوم ببناء محرك قاعدة بيانات صغير يدعم مؤشرات Octrees. الوظائف المطلوبة هي

1. إنشاء الجداول
2. إدراج الصفوف
3. تحديث الصفوف
4. حذف الصفوف
5. البحث في الجداول الثنائية
6. إنشاء Octree عند الطلب
7. استخدام الثماني (الأثمان) التي تم إنشاؤها عند الاقتضاء.

الجداول

1. سيتم تخزين كل جدول/علاقة كصفحات على القرص (كل صفحة عبارة عن ملف منفصل).
2. النوع المدعوم لعمود الجدول هو واحد مما يلي: java.lang.Integer، java.lang.String، java.lang.Double، java.util.Date (ملاحظة: تنسيق التاريخ المقبول هو "YYYY-MM-DD")

الصفحات

1. تحتوي الصفحة على حد أقصى ثابت محدد مسبقًا لعدد الصفوف (N). على سبيل المثال، إذا كان الجدول يحتوي على 40000 صف، وإذا كان N = 200، فسيتم تخزين الجدول في 200 ملف.
2. يتعين عليك استخدام ملف الكائن الثنائي الخاص بـ Java (.class) لمحاكاة الصفحة (لتجنب العمل مع صفحات نظام الملفات، وهو ما لا يقع ضمن نطاق هذه الدورة التدريبية). يجب تخزين صفحة واحدة كمتجه متسلسل (java.util.Vector)، لأن المتجهات آمنة للخيط). لاحظ أنه يمكنك حفظ/تحميل أي كائن Java إلى/من القرص عن طريق تنفيذ واجهة java.io.Serializable. لا تحتاج في الواقع إلى إضافة أي كود إلى فصلك لحفظه على القرص الصلب.
3. يجب تخزين صف واحد في كائن منفصل داخل الملف الثنائي.
4. تحتاج إلى تأجيل تحميل الصفحة حتى تكون هناك حاجة فعلية للصفوف الموجودة في تلك الصفحة. لاحظ أن الغرض من استخدام الصفحات هو تجنب تحميل محتوى الجدول بأكمله إلى الذاكرة. وبالتالي، فإنه يبطل الغرض من تحميل جميع الصفحات عند بدء تشغيل البرنامج.
5. إذا تم حذف جميع الصفوف في الصفحة، فيجب عليك حذف تلك الصفحة. لا تحتفظ بالصفحات الفارغة تمامًا. في حالة الإدراج، إذا كنت تحاول الإدراج في صفحة كاملة، فقم بنقل صف واحد لأسفل إلى الصفحة التالية. لا تقم بإنشاء صفحة جديدة إلا إذا كنت في الصفحة الأخيرة من الجدول وكانت تلك الصفحة الأخيرة ممتلئة.
6. قد تجد أنه من المفيد إنشاء فئة Table Java لتخزين المعلومات ذات الصلة حول الصفحات وإجراء تسلسل لها تمامًا كما تقوم بتسلسل الصفحة.

• سوف تحتاج إلى تخزين البيانات الوصفية في ملف نصي. يجب أن يكون لهذا التخطيط التالي: TableName، ColumnName، ColumnType، ClusteringKey، IndexName، IndexType، min، max
  • يتم تعيين ClusteringKey على "صحيح" إذا كان العمود هو المفتاح الأساسي. للتبسيط، ستقوم دائمًا بفرز الصفوف في الجدول وفقًا للمفتاح الأساسي. ولهذا السبب، يطلق عليه أيضًا مفتاح التجميع. مفتاح تجميع واحد فقط لكل جدول.
  • يشير الحد الأدنى والحد الأقصى إلى الحد الأدنى والحد الأقصى للقيم الممكنة لهذا العمود. على سبيل المثال، إذا قام المستخدم بإنشاء جدول/علاقة CityShop، مع تحديد عدة سمات مع أنواعها، وما إلى ذلك... فسيكون الملف:

 Table Name, Column Name, Column Type, ClusteringKey, IndexName,IndexType, min, max 
CityShop, ID, java.lang.Integer, True, null, null, 0,10000 
CityShop, Name, java.lang.String, False, NameAddrSpecIndex, Octree, “A”, “ZZZZZZZZZZZ” 
CityShop, X, java.lang.Double, False, XYZIndex, Octree, 0,1000000 
CityShop, Y, java.util.Double, False, XYZIndex, Octree, 0,1000000 
CityShop, Z, java.lang.Double, False, XYZIndex, Octree, 0,1000000 
CityShop, Specialization, java.lang.String, False, NameAddrSpecIndex, Octree, “A”, “ZZZZZZZZZZZ” 
CityShop, Address, java.lang.String, False, NameAddrSpecIndex, Octree, “A”, “ZZZZZZZZZZZ”

*يجب عليك تخزين البيانات الوصفية المذكورة أعلاه في ملف واحد يسمى metadata.csv . لا تقلق بشأن حجمه في الحل الخاص بك (أي لا تقم بصفحته).

*يجب عليك استخدام ملف metadata.csv للتعرف على أنواع البيانات التي يتم تمريرها والتحقق من أنها من النوع الصحيح. لذا، لا تعامل ملف metadata.csv كديكور!

المؤشرات

1. أنت مطالب باستخدام Octree لدعم إنشاء المؤشرات. Octtree له 3 أبعاد بالضبط. ليس مطلوبا منك دعم نوع آخر من المؤشرات.
2. يحتوي كل عمود على نطاق مرتبط (الحد الأدنى والحد الأقصى). يجب عليك استخدام هذا النطاق لإنشاء الأقسام على مقياس الفهرس.
3. يجب عليك تحديث المؤشرات ذات الصلة الموجودة عند إدراج/حذف صف.
4. إذا تم إنشاء فهرس بعد ملء الجدول، فليس لديك خيار سوى مسح الجدول بأكمله لقراءة البيانات وإدراجها في الفهرس.
5. عند بدء تشغيل التطبيق؛ لتجنب الاضطرار إلى مسح جميع الجداول لإنشاء فهارس موجودة، يجب عليك حفظ الفهرس نفسه على القرص وتحميله عند بدء تشغيل التطبيق في المرة القادمة.
6. عند إنشاء جدول، لا تحتاج إلى إنشاء فهرس. سيتم إنشاء فهرس لاحقًا عندما يطلب المستخدم ذلك من خلال استدعاء الأسلوب إلى createIndex
7. بمجرد وجود الفهرس، يجب استخدامه في تنفيذ الاستعلامات حيثما أمكن ذلك. وبالتالي، إذا لم يكن هناك فهرس في الأعمدة التي يتم الاستعلام عنها، (على سبيل المثال، حدد * من T حيث x = 20 و y= 30 و z = 20) ، فسيتم الرد على الاستعلام باستخدام المسح الخطي في T. ومع ذلك، إذا يتم إنشاء فهرس على الأعمدة الثلاثة التي تم الاستعلام عنها، ثم يجب استخدام الفهرس.
8. لاحظ أنه يجب استخدام المؤشرات في الإجابة على الاستعلامات الجزئية متعددة الأبعاد إذا تم إنشاء فهرس على أي من الأعمدة المستخدمة في الاستعلام، على سبيل المثال حدد * من الجدول 1 حيث Table1.column1=value1 وTable1.column2=value2 وTable1.column3= value3 andTable1.column4=value4; وتم إنشاء فهرس على Table1.column1 وTable1.column2 وTable1.column3 ثم يجب استخدامه في الإجابة على الاستعلام.
9. يمكن أن يكون عامل التشغيل داخل SQLTerm > أو >= أو < أو <= أو != أو =
10. العامل بين SQLTerm (كما في strarrOperators أعلاه) هو AND، أو OR، أو XOR.
11. يعد DBAppException استثناءً عامًا لتجنب كسر حالات الاختبار عند تشغيلها. يمكنك تخصيص الاستثناء عن طريق تمرير رسالة مختلفة عند إنشائه. يجب عليك طرح الاستثناء عندما يتم تمرير البيانات إليك والتي من شأنها أن تنتهك سلامة المخطط الخاص بك.
12. SQLTerm عبارة عن فئة تحتوي على 4 سمات: String _strTableName وString _strColumnName وString _strOperator وObject _objValue
13. Iterator هو java.util.Iterator وهو عبارة عن واجهة تمكن كود العميل من التكرار على صف النتائج تلو الآخر. أيًا كان الكائن الذي تعيده محتفظًا بمجموعة النتائج، فيجب عليه تنفيذ واجهة Iterator. 14. يجب عليك التحقق من الأنواع التي تم تمريرها وعدم قبول أي نوع فقط - وإلا فسوف يتعطل الكود الخاص بك مع إدخال غير صالح. *يجب أن يُطلق على فئتك الرئيسية اسم DBApp.java ويجب أن تحتوي على الطرق السبعة التالية مع التوقيع كما هو محدد. تتم كتابة أسماء المعلمات باستخدام التدوين المجري

 public void init( ); 
public void createTable(String strTableName, String strClusteringKeyColumn, Hashtable<String,String> htblColNameType, Hashtable<String,String> htblColNameMin, Hashtable<String,String> htblColNameMax ) throws DBAppException(){}
public void createIndex(String strTableName, String[] strarrColName) throws DBAppException(){}
public void insertIntoTable(String strTableName, Hashtable<String,Object> htblColNameValue) throws DBAppException(){} 
public void updateTable(String strTableName, String strClusteringKeyValue, Hashtable<String,Object> htblColNameValue ) throws DBAppException(){}
public void deleteFromTable(String strTableName,Hashtable<String,Object> htblColNameValue) throws DBAppException(){}
public Iterator selectFromTable(SQLTerm[] arrSQLTerms, String[] strarrOperators) throws DBAppException(){}