OctaDB Engine

Visão geral

Neste projeto, você construirá um pequeno mecanismo de banco de dados com suporte para índices Octrees. As funcionalidades necessárias são

1. Criando tabelas
2. Inserindo tuplas
3. Atualizando tuplas
4. Excluindo tuplas
5. Pesquisando em tabelas binárias
6. Criando um Octree sob demanda
7. Usando a(s) octree(s) criada(s) quando apropriado.

Tabelas

1. Cada tabela/relação será armazenada como páginas no disco (cada página é um arquivo separado).
2. O tipo suportado para a coluna de uma tabela é: java.lang.Integer , java.lang.String , java.lang.Double , java.util.Date (Nota: o formato aceitável de data é "AAAA-MM-DD")

Páginas

1. Uma página possui um número máximo fixo predeterminado de linhas (N). Por exemplo, se uma tabela tiver 40.000 tuplas e se N=200, a tabela será armazenada em 200 arquivos.
2. Você deve usar o arquivo de objeto binário do Java (.class) para emular uma página (para evitar trabalhar com páginas do sistema de arquivos, o que não é o escopo deste curso). Uma única página deve ser armazenada como um vetor serializado (java.util.Vector) , porque os vetores são thread-safe). Observe que você pode salvar/carregar qualquer objeto Java no/do disco implementando a interface java.io.Serializable. Na verdade, você não precisa adicionar nenhum código à sua classe para salvá-la no disco rígido.
3. Uma única tupla deve ser armazenada em um objeto separado dentro do arquivo binário.
4. Você precisa adiar o carregamento de uma página até que as tuplas dessa página sejam realmente necessárias. Observe que o objetivo do uso de páginas é evitar carregar todo o conteúdo da tabela na memória. Conseqüentemente, o propósito de carregar todas as páginas na inicialização do programa vai contra o propósito.
5. Se todas as linhas de uma página forem excluídas, será necessário excluir essa página. Não mantenha páginas completamente vazias. No caso de inserção, se você estiver tentando inserir uma página inteira, desloque uma linha para baixo até a página seguinte. Não crie uma nova página a menos que você esteja na última página da tabela e esta última esteja cheia.
6. Você pode achar útil criar uma classe Java Table para armazenar informações relevantes sobre as páginas e serializá-las da mesma forma que serializa uma página.

• Você precisará armazenar os metadados em um arquivo de texto. Deve ter o seguinte layout: TableName,ColumnName, ColumnType, ClusteringKey, IndexName, IndexType, min, max
  • ClusteringKey será definido como verdadeiro se a coluna for a chave primária. Para simplificar, você sempre classificará as linhas da tabela de acordo com a chave primária. É por isso que também é chamado de clusteringkey. Apenas 1 chave de cluster por tabela.
  • min e max referem-se aos valores mínimo e máximo possíveis para aquela coluna. Por exemplo, se um usuário criar uma tabela/relação CityShop, especificando vários atributos com seus tipos, etc… o arquivo 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”

*Você deve armazenar os metadados acima em um único arquivo chamado metadata.csv . Não se preocupe com o tamanho da sua solução (ou seja, não a pagina).

*Você deve usar o arquivo metadata.csv para saber mais sobre os tipos de dados que estão sendo transmitidos e verificar se são do tipo correto. Portanto, não trate metadata.csv como decoração!

Índices

1. Você é obrigado a usar um Octree para oferecer suporte à criação de índices. Um Octree tem exatamente 3 dimensões. Você não é obrigado a oferecer suporte a outros tipos de índices.
2. Cada coluna possui um intervalo associado (mínimo, máximo). Você deve usar esse intervalo para criar as divisões na escala do Índice.
3. Você deve atualizar os índices relevantes existentes quando uma tupla é inserida/excluída.
4. Se um índice for criado após o preenchimento de uma tabela, você não terá outra opção a não ser verificar toda a tabela para que os dados sejam lidos e inseridos no índice.
5. Na inicialização do aplicativo; para evitar ter que varrer todas as tabelas para construir índices existentes, você deve salvar o próprio índice em disco e carregá-lo na próxima vez que o aplicativo for iniciado.
6. Quando uma tabela é criada, não é necessário criar um índice. Um índice será criado posteriormente quando o usuário solicitar isso por meio de uma chamada de método para createIndex
7. Uma vez que existe um índice, ele deve ser usado na execução de consultas sempre que possível. Portanto, se não existir um índice nas colunas que estão sendo consultadas (por exemplo, selecione * de T onde x = 20 e y = 30 e z = 20) , então a consulta será respondida usando varredura linear em T. No entanto, se um índice é criado nas 3 colunas consultadas, então o índice deve ser usado.
8. Observe que os índices devem ser usados ​​para responder consultas parciais multidimensionais se um índice tiver sido criado em qualquer uma das colunas usadas na consulta, por exemplo, selecione * da Tabela1 onde Tabela1.column1=valor1 e Tabela1.column2=valor2 e Tabela1.column3= valor3 eTabela1.coluna4=valor4; e um índice foi criado em Table1.column1, Table1.column2 e Table1.column3, ele deve ser usado para responder à consulta.
9. O operador dentro do SQLTerm pode ser >, >=, <, <=, != ou =
10. Os operadores entre SQLTerm (como em strarrOperators acima) são AND, OR ou XOR.
11. DBAppException é uma exceção genérica para evitar a quebra dos casos de teste quando eles são executados. Você pode personalizar a exceção passando uma mensagem diferente na criação. Você deve lançar a exceção sempre que receber dados que violarão a integridade do seu esquema.
12. SQLTerm é uma classe com 4 atributos: String _strTableName, String _strColumnName, String _strOperator e Object _objValue
13. Iterator é java.util.Iterator É uma interface que permite que o código do cliente itere sobre os resultados linha por linha. Qualquer objeto que você retornar contendo o conjunto de resultados, ele deverá implementar a interface Iterator. 14.Você deve verificar os tipos passados ​​e não aceitar qualquer tipo – caso contrário, seu código irá travar com entrada inválida. *Sua classe principal deve se chamar DBApp.java e deve ter os sete métodos a seguir com a assinatura especificada. Os nomes dos parâmetros são escritos em notação 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(){}