OctaDB Engine

Descripción general

En este proyecto, construirá un pequeño motor de base de datos compatible con índices Octrees. Las funcionalidades requeridas son

1. Creando tablas
2. Insertando tuplas
3. Actualizando tuplas
4. Eliminar tuplas
5. Buscando en tablas Binarias
6. Creando un Octtree a pedido
7. Utilizando los octree(s) creados cuando corresponda.

Mesas

1. Cada tabla/relación se almacenará como páginas en el disco (cada página es un archivo independiente).
2. El tipo admitido para la columna de una tabla es uno de: java.lang.Integer, java.lang.String, java.lang.Double, java.util.Date (Nota: el formato de fecha aceptable es "AAAA-MM-DD")

paginas

1. Una página tiene un número máximo fijo predeterminado de filas (N). Por ejemplo, si una tabla tiene 40000 tuplas y N = 200, la tabla se almacenará en 200 archivos.
2. Debe utilizar el archivo de objetos binarios de Java (.class) para emular una página (para evitar tener que trabajar con páginas del sistema de archivos, que no es el alcance de este curso). Una sola página debe almacenarse como un vector serializado (java.util.Vector), porque los vectores son seguros para subprocesos). Tenga en cuenta que puede guardar/cargar cualquier objeto Java en/desde el disco implementando la interfaz java.io.Serializable. En realidad, no necesita agregar ningún código a su clase para guardarla en el disco duro.
3. Una única tupla debe almacenarse en un objeto separado dentro del archivo binario.
4. Debe posponer la carga de una página hasta que las tuplas de esa página sean realmente necesarias. Tenga en cuenta que el propósito de utilizar páginas es evitar cargar todo el contenido de la tabla en la memoria. Por lo tanto, anula el propósito de cargar todas las páginas al iniciar el programa.
5. Si se eliminan todas las filas de una página, deberá eliminar esa página. No dejes páginas completamente vacías. En el caso de insertar, si intenta insertar en una página completa, desplace una fila hacia abajo a la página siguiente. No cree una página nueva a menos que esté en la última página de la tabla y esa última esté llena.
6. Puede resultarle útil crear una clase Table Java para almacenar información relevante sobre las páginas y serializarla tal como se serializa una página.

• Deberá almacenar los metadatos en un archivo de texto. Debe tener el siguiente diseño: Nombre de tabla, Nombre de columna, Tipo de columna, Clave de agrupación, Nombre de índice, Tipo de índice, mínimo, máximo
  • ClusteringKey se establece en verdadero si la columna es la clave principal. Para simplificar, siempre ordenará las filas de la tabla según la clave principal. Por eso también se le llama clave de agrupación. Solo 1 clave de agrupación por tabla.
  • min y max se refieren a los valores mínimo y máximo posibles para esa columna. Por ejemplo, si un usuario crea una tabla/relación CityShop, especificando varios atributos con sus tipos, etc… el archivo será:

 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”

*Debes almacenar los metadatos anteriores en un único archivo llamado metadata.csv . No se preocupe por su tamaño en su solución (es decir, no lo pagina).

*Debe utilizar el archivo metadata.csv para conocer los tipos de datos que se pasan y verificar que sean del tipo correcto. Por lo tanto, ¡no trate metadata.csv como decoración!

Índices

1. Debe utilizar un Octree para admitir la creación de índices. Un Octárbol está exactamente en 3 dimensiones. No es necesario que admita otro tipo de índices.
2. Cada columna tiene un rango asociado (mínimo, máximo). Debe utilizar este rango para crear las divisiones en la escala del Índice.
3. Debe actualizar los índices relevantes existentes cuando se inserta/elimina una tupla.
4. Si se crea un índice después de que se ha completado una tabla, no tiene otra opción que escanear toda la tabla para leer los datos e insertarlos en el índice.
5. Al iniciar la aplicación; Para evitar tener que escanear todas las tablas para crear índices existentes, debe guardar el índice en el disco y cargarlo la próxima vez que se inicie la aplicación.
6. Cuando se crea una tabla, no es necesario crear un índice. Se creará un índice más adelante cuando el usuario lo solicite a través de una llamada al método para crear índice.
7. Una vez que existe un índice, se debe utilizar al ejecutar consultas siempre que sea posible. Por lo tanto, si no existe un índice en las columnas que se están consultando (por ejemplo, seleccione * de T donde x = 20 e y = 30 y z = 20) , entonces la consulta se responderá mediante escaneo lineal en T. Sin embargo, si Se crea un índice en las 3 columnas consultadas, entonces se debe utilizar el índice.
8. Tenga en cuenta que se deben utilizar índices para responder consultas parciales multidimensionales si se ha creado un índice en cualquiera de las columnas utilizadas en la consulta, por ejemplo, seleccione * de la Tabla1 donde Tabla1.columna1=valor1 y Tabla1.columna2=valor2 y Tabla1.columna3= valor3 yTabla1.columna4=valor4; y se ha creado un índice en Table1.column1, Table1.column2 y Table1.column3, entonces se debe utilizar para responder la consulta.
9. El operador dentro de SQLTerm puede ser >, >=, <, <=, != o =
10. El operador entre SQLTerm (como en strarrOperators arriba) es AND, OR o XOR.
11. DBAppException es una excepción genérica para evitar romper los casos de prueba cuando se ejecutan. Puede personalizar la excepción pasando un mensaje diferente al crearla. Debe lanzar la excepción cada vez que le pasen datos que violen la integridad de su esquema.
12. SQLTerm es una clase con 4 atributos: String _strTableName, String _strColumnName, String _strOperator y Object _objValue
13. Iterator es java.util.Iterator. Es una interfaz que permite al código del cliente iterar sobre los resultados fila por fila. Cualquiera que sea el objeto que devuelva con el conjunto de resultados, debe implementar la interfaz Iterator. 14. Debe verificar los tipos pasados ​​y no aceptar ningún tipo; de lo contrario, su código fallará con una entrada no válida. *Su clase principal debe llamarse DBApp.java y debe tener los siguientes siete métodos con la firma especificada. Los nombres de los parámetros están escritos usando notación húngara.

 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(){}