数据库课程设计

1、-动手实现自己的数据库管理系统动手实现自己的数据库管理系统(DBMS)(DBMS)Course InformationLecture files:ftp:/:990/TA:xuqiongkai_Main Reference Books :H. Garcia-Molina, J. D. Ullman, J. Widom. 数据库系统实现/class/cs245//PurposeWhat can we learn?1、SQL Operation2、Software Engineering3、Skillfu

2、l Programming Language4、Cooperate with classmateBrief IntroductionWhat is DBMS(Data Base Management System)?What kinds of technology do we have?JavaCompilerOperating systemHow to construct this system?Brief IntroductionBrief IntroductionBasic Idea:用户端口用户端口词法词法/语法分析语法分析执行计划生成执行计划生成执行查询执行查询缓冲区缓冲区文件系统文

3、件系统记录管理记录管理索引管理索引管理优化优化海王篇海王篇模块介绍（1）查询处理模块：查询处理模块： 完成从SQL语句的字符串到查询计划的翻译 完成从String-Token-Parser-Execute TreeLexParserExecute Tree GeneratorString(SQL)TokensParser TreeExecute TreeLex/Parser: 使用编译原理中的技术即可Execute Tree Generator： 针对Parser Tree中所有的节点进行翻译，翻译为Execute TreeExampleSELECT cno FROM SC WHERE sno

4、 IN (SELECT sno FROM Student WHERE name LIKE wang%);Example模块介绍（2）查询计划执行模块（查询计划执行模块（Execute Manager）：）： 将物理查询计划树翻译成可执行代码 运用关系代数翻译如下操作：运用关系代数翻译如下操作：取特定列：条件筛选操作：连接表（翻译成对于Tuple or File的操作）模块介绍（3）存储管理模块：存储管理模块： 实现对数据库高效的读写操作 Execute ManagerRecord ManagerDisk ManagerHardwareExecute CodeRecord Manager：管理对

5、单条或多条记录的查询、修改和管理操作，为上层的执行引擎提供接口Disk Manager：管理对一个完整磁盘块的分页读写机制，为上层的记录管理模块提供读写磁盘的接口模块介绍（4）缓冲管理模块（缓冲管理模块（Buffer Manager）：）： 提高磁盘访问效率。 Execute ManagerRecord ManagerDisk ManagerHardwareExecute CodeBuffer（1M）问题：1、机制FIFO 、LRU2、缓冲信息选定模块介绍（5）用户交互模块（用户交互模块（Frame）：）：可以是命令行方式的用户界面，也可以是图形用户界面（GUI）ps：实用即可用户管理模块：用

6、户管理模块：需要查询数据字典认证权限后方可登陆执行引擎模块：执行引擎模块：依照流程，按步执行各个模块 高级模块查询优化模块：查询优化模块：（估价）（估价）优化优化高级模块查询优化模块：查询优化模块：高级模块索引模块：索引模块：Index高级模块索引模块：索引模块：(B tree)索引模块：索引模块：高级模块索引模块：索引模块：高级模块完整结构（仅供参考）用户端口用户端口词法词法/语法分析语法分析执行计划生成执行计划生成执行查询执行查询缓冲区缓冲区文件系统文件系统记录管理记录管理索引管理索引管理优化优化Class: ClientFrameMethods:1、main:用于创建窗体和初始化用于创建

7、窗体和初始化2、showTable:将数据显示到表中将数据显示到表中3、transMessage:转换返回数据转换返回数据eg：1#12#fdsa3#e2#fdsa2#fdsa2#fdsa2#fdsa2#fdsa2#fdsa!1#12#fdsa3#e2#fdsa2#fdsa2#fdsa2#fdsa2#fdsa2#fdsa!Class: ClientSocketMethods:1、send:发送消息发送消息2、receive:接受消息接受消息Class：ServerDriverMethods:1、main:启动启动serverSocket监听端口、设置服监听端口、设置服务器配置参数务器配置参数2

8、、SQLHandler:完成各个模块的操作流程控制完成各个模块的操作流程控制完整结构（仅供参考）用户端口用户端口词法词法/语法分析语法分析执行计划生成执行计划生成执行查询执行查询缓冲区缓冲区文件系统文件系统记录管理记录管理索引管理索引管理优化优化dbms.flex-YyLex.javadbms.cup-parser.javaClass:TranslateMethods:translate：（：（1）调用）调用flex生成的词法分析生成的词法分析代码代码 （2）调用）调用cup生成的语法分析生成的语法分析代码代码Package:Absyn根据自己设计的根据自己设计的cup改写改写完整结构（仅供参

9、考）用户端口用户端口词法词法/语法分析语法分析执行计划生成执行计划生成执行查询执行查询缓冲区缓冲区文件系统文件系统记录管理记录管理索引管理索引管理优化优化Class:ExeTreeGeneratorMethods:1、translate:Absyn-ExeTree2、analyse:评估节点运行所需时间评估节点运行所需时间3、optimize:根据评估优化根据评估优化Execute Tree结构结构Package：ExeTreeNode构建构建Execute Tree中各个节点类中各个节点类类别包括：类别包括：、等等每个类提供如下方法：每个类提供如下方法：1、analyse：递归向下调用：递归

10、向下调用analyse评估该节评估该节点运行时间点运行时间2、execute：执行该节点操作，调用各个文：执行该节点操作，调用各个文件系统操作件系统操作Class：ExecuteMethod：execute：递归调用各个节点的：递归调用各个节点的execute方法方法完整结构（仅供参考）用户端口用户端口词法词法/语法分析语法分析执行计划生成执行计划生成执行查询执行查询缓冲区缓冲区文件系统文件系统记录管理记录管理索引管理索引管理优化优化Class：RecordBuffer：Methods:InsertRecord：插入记录：插入记录DeleteRecord：删除记录：删除记录ChangeReco

11、rd：修改记录：修改记录Select：替换机制：替换机制Class：DiskBuffer：Methods:WritePage：修改页内容：修改页内容ClearPage：清除页：清除页Select：替换机制：替换机制完整结构（仅供参考）用户端口用户端口词法词法/语法分析语法分析执行计划生成执行计划生成执行查询执行查询缓冲区缓冲区文件系统文件系统记录管理记录管理索引管理索引管理优化优化Class：RecordManagerMethods:CreateTable ：创建表：创建表DeleteTable ：删除表：删除表InsertRecord ：插入记录：插入记录DeleteRecord ： 删除记

12、录删除记录FindRecord ：寻找记录：寻找记录TrimTable ：调整表结构，删除冗余数：调整表结构，删除冗余数据据Class：DiskManagerMethods：CreateFile：创建虚拟磁盘：创建虚拟磁盘DestroyFile ：删除虚拟磁盘：删除虚拟磁盘OpenFile ：打开一个文件，返回一个：打开一个文件，返回一个File类的操作柄类的操作柄CloseFile ：关闭一个文件：关闭一个文件WritePage：修改页内容：修改页内容DeletePage：删除页：删除页其他一、要求一、要求1、由两到三人（建议三人）组成开发小组共同完成一个DBMS项目2、提交报告时需要提交源代码，可执行程序，使用说明，各模块实现方法及相关的测试报告。3、主要测试内容：DiskManager、RecordManager、BufferManager、Execute Tree（中期检查）、语句执行的正确性和效率等等4、测试环境：win7、eclipse+JDK1.6、50M硬盘、1M缓存其他二、时间安排二、时间安排第9周：团队形成 （名单