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1、 數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 唐 揚(yáng) 熊 偉 陳宏盛 景 時(shí)間:2008年10月16日 字 體: 大 中 小 關(guān)鍵詞: 摘要:關(guān)鍵詞: PL/SQL引擎 Rete網(wǎng)絡(luò) 雙Hash結(jié)構(gòu) 觸發(fā)器數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為信息系統(tǒng)的核心
2、部件,在信息化時(shí)代所充當(dāng)?shù)慕巧瞧渌魏诬浖荒芴娲摹.?dāng)前數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的一個(gè)普遍要求是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能夠在一些數(shù)據(jù)庫相關(guān)事件發(fā)生時(shí)觸發(fā)預(yù)先定義的操作,實(shí)現(xiàn)信息管理的自動(dòng)化,因此引進(jìn)了觸發(fā)器機(jī)制。觸發(fā)器可以增強(qiáng)引用完整性,加強(qiáng)復(fù)雜業(yè)務(wù)的規(guī)則,或者監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的變動(dòng),并執(zhí)行一定的數(shù)據(jù)操作。觸發(fā)器機(jī)制實(shí)現(xiàn)主要涉及觸發(fā)事件的檢測(cè)以及觸發(fā)條件的判決等關(guān)鍵技術(shù)問題,以及對(duì)觸發(fā)器的編譯存儲(chǔ)和調(diào)用執(zhí)行等具體操作。本文以國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)GKD-Base為原型,在兼容Oracle 規(guī)范的PL/SQL引擎基礎(chǔ)上,提出一套解決方案,對(duì)觸發(fā)器的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了探討,并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)器機(jī)制,擴(kuò)展了數(shù)據(jù)庫管理系
3、統(tǒng)GKD-Base的功能。1 GKD-Base PL/SQL 引擎2 觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題觸發(fā)器定義了當(dāng)某些數(shù)據(jù)庫相關(guān)事件發(fā)生時(shí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)采取的動(dòng)作。觸發(fā)器可增強(qiáng)引用完整性,加強(qiáng)復(fù)雜業(yè)務(wù)的規(guī)則,或者監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的變動(dòng),其實(shí)現(xiàn)主要涉及到觸發(fā)事件的檢測(cè)以及觸發(fā)條件的判決等關(guān)鍵技術(shù)問題。2.1 觸發(fā)器的事件檢測(cè)機(jī)制這里,變遷表分為兩種類型:NEW和OLD,分別對(duì)應(yīng)于觸發(fā)器行級(jí)別操作中的NEW值和OLD值。變遷表中存儲(chǔ)了事件類型、當(dāng)前數(shù)據(jù)表以及事件作用的元組。系統(tǒng)可以通過這個(gè)駐留內(nèi)存的雙HASH鏈表實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫變遷的快速定位和跟蹤處理。2.2 觸發(fā)器的條件判決機(jī)制觸發(fā)器的條件判決機(jī)制是觸發(fā)器的核心,根據(jù)SQ
4、L99標(biāo)準(zhǔn)的定義,可以將觸發(fā)器分為前觸發(fā)、約束判定和后觸發(fā)三種類型。這三種類型觸發(fā)器的判決順序策略如圖2。觸發(fā)器的條件評(píng)估是影響觸發(fā)器機(jī)制的最關(guān)鍵因素。在數(shù)據(jù)庫環(huán)境中,大多數(shù)數(shù)據(jù)修改行為只能影響數(shù)據(jù)庫的一小部分內(nèi)容,因此沒必要每次都從頭開始評(píng)估觸發(fā)器規(guī)則條件,Rete和TREAT網(wǎng)絡(luò)等增量條件評(píng)估方法已經(jīng)被證明是觸發(fā)器條件評(píng)估(Condition Evaluation)的有效處理手段。以Rete網(wǎng)絡(luò)為例(圖3),它是一個(gè)左深度二叉樹,其基本元素包括:根結(jié)點(diǎn):根結(jié)點(diǎn)接收插入/刪除(+/-)記號(hào)(tokens),并將其傳遞給每一個(gè)后繼結(jié)點(diǎn);t-const結(jié)點(diǎn):記號(hào)到達(dá)這些結(jié)點(diǎn)后,將根據(jù)該結(jié)點(diǎn)上的條
5、件謂詞進(jìn)行判決,那些通過測(cè)試的記號(hào)將繼續(xù)傳播下去,沒有通過測(cè)試的記號(hào)則被丟棄掉;-存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn):通過t-const結(jié)點(diǎn)測(cè)試的記號(hào)將存儲(chǔ)到這個(gè)結(jié)點(diǎn)中,存儲(chǔ)在-存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)記號(hào)都將同時(shí)被傳遞給該結(jié)點(diǎn)的后繼結(jié)點(diǎn);AND(連接)結(jié)點(diǎn):這些結(jié)點(diǎn)有兩個(gè)輸入,到達(dá)其中任意一個(gè)輸入結(jié)點(diǎn)的記號(hào)都要通過AND結(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,看它是否需要與另外一個(gè)輸入進(jìn)行連接操作。如果是,則連接兩個(gè)輸入的記號(hào)對(duì),將它們合并成一個(gè)組合記號(hào)后再傳遞給后繼的-存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn);-存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn):存儲(chǔ)連接結(jié)點(diǎn)的輸出,并將輸出同時(shí)傳遞給后繼結(jié)點(diǎn);P-結(jié)點(diǎn)(規(guī)則結(jié)點(diǎn)):+記號(hào)到達(dá)這里表明應(yīng)該喚醒一個(gè)與該記號(hào)相關(guān)聯(lián)的規(guī)則實(shí)例;-記號(hào)到達(dá)這里表明與其中的標(biāo)簽對(duì)
6、象相關(guān)聯(lián)的已經(jīng)進(jìn)入待執(zhí)行隊(duì)列的規(guī)則實(shí)例應(yīng)該被刪除。Rete網(wǎng)絡(luò)只支持兩路連接,對(duì)于一個(gè)有多個(gè)關(guān)系參與的規(guī)則定義,不同的連接順序可以得到不同的Rete網(wǎng)絡(luò),根據(jù)數(shù)據(jù)字典信息可以選擇最優(yōu)的執(zhí)行順序。圖3是對(duì)應(yīng)于規(guī)則條件“A.color =“BULE”AND A.x B.x AND B.x C.x”的Rete網(wǎng)絡(luò)示意圖。3 觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)算法觸發(fā)器的具體實(shí)現(xiàn)可以分為觸發(fā)器創(chuàng)建和調(diào)用,此外還包括觸發(fā)器的修改、刪除等操作。其中觸發(fā)器的創(chuàng)建包括觸發(fā)器的編譯與存儲(chǔ)操作,觸發(fā)器的調(diào)用包括對(duì)觸發(fā)器事件的檢測(cè)和觸發(fā)器動(dòng)作的執(zhí)行。3.1創(chuàng)建觸發(fā)器3.2 觸發(fā)器的調(diào)用觸發(fā)器的調(diào)用首先要從外存中讀取觸發(fā)器的信息,并寫入內(nèi)存
7、相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。觸發(fā)器的內(nèi)存形式是為了更方便地進(jìn)行觸發(fā)器約束條件的檢查而設(shè)立的。為了在觸發(fā)事件發(fā)生時(shí),能立即判斷當(dāng)前被處理對(duì)象是否滿足觸發(fā)約束條件,通過調(diào)用PL/SQL引擎編譯器將外存中存放觸發(fā)器約束源代碼轉(zhuǎn)換為其內(nèi)存表示,存放在相應(yīng)觸發(fā)器的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中。在觸發(fā)器被調(diào)用前,系統(tǒng)將被同一觸發(fā)事件所觸發(fā)的所有活躍的觸發(fā)器組織成四條鏈,如圖4。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),觸發(fā)器調(diào)用算法如下:(1)將與觸發(fā)事件相關(guān)的觸發(fā)器按類型分別記入SB、SA、RB和RA四條鏈中;如沒有某種類型的觸發(fā)器,則相應(yīng)鏈置空。(2)如SB不為空,則轉(zhuǎn)SB鏈觸發(fā)操作算法。(3)如RB不為空,則轉(zhuǎn)RB鏈觸發(fā)操作算法。(4)對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)對(duì)象
8、進(jìn)行觸發(fā)事件所規(guī)定的DML操作。(5)如RA不為空,則轉(zhuǎn)RA鏈觸發(fā)操作算法。(6)判斷觸發(fā)事件所作用的數(shù)據(jù)記錄是否都被處理完畢,如是,轉(zhuǎn)(7);否則,取出下一條記錄作為當(dāng)前的數(shù)據(jù)對(duì)象,轉(zhuǎn)(3)。(7)如SA不為空,則轉(zhuǎn)SA鏈觸發(fā)操作算法。(8)釋放所占的資源,結(jié)束觸發(fā)器調(diào)用的處理。對(duì)給定觸發(fā)器鏈操作算法如下:(1)根據(jù)觸發(fā)器調(diào)用算法檢測(cè),當(dāng)前觸發(fā)器鏈不為空,取鏈?zhǔn)子|發(fā)器。(2)將待處理數(shù)據(jù)對(duì)象的相關(guān)信息代入觸發(fā)條件判斷,如果條件為真,轉(zhuǎn)(3);否則轉(zhuǎn)(4)。(3)啟動(dòng)一個(gè)PL/SQL解釋執(zhí)行器,對(duì)當(dāng)前觸發(fā)器動(dòng)作鏈中所記錄的動(dòng)作進(jìn)行解釋執(zhí)行。(4)取鏈中下一個(gè)觸發(fā)器為鏈?zhǔn)祝袛嗍欠駷榭?,如是,轉(zhuǎn)(5);否則轉(zhuǎn)(1)。(5)完成當(dāng)前觸發(fā)器鏈操作,返回觸發(fā)器調(diào)用算法繼續(xù)
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