第四章 分布透明性

1、第四章 分布透明性的級別 所謂分布透明性級別就是應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)分布相關(guān)程度的一種度量，很類似于集中式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)獨立性，數(shù)據(jù)分布透明性分為四個級別。首先通過例子考慮什么是分段及分段種類。4.1 數(shù)據(jù)分段及分段種類設(shè)有如下關(guān)系數(shù)據(jù)模型：S (學號,姓名,年令,性別,系號，獎學金, 班長學號，民族)D（系號，系名，系主任）C(課號,課名,學時,任課教師)SC(學號, 課號,成績) （1）水平分段-通過選擇運算實現(xiàn)例：把表S分為2個段，男、女各一段選擇的條件稱為限定語，用q表示S1=SL性別=男SS2=SL性別=女S（2） 垂直分段-通過投影運算實現(xiàn)例：根據(jù)學習與生活的不同用途把S按屬性分為2個段

2、。 S3=PJ學號，姓名，系名，班長學號S S4=PJ學號，性別，獎學金，民族S注意：學號必須重復,用于結(jié)合還原（3） 導出式水平分段-通過半結(jié)合運算實現(xiàn)例：把成績表SC按男、女分為2個段 SC1=SC NSJ S1 (男) SC2=SC NSJ S2 (女)（4） 混合式分段（含水平和垂直）例：把S分成4段，男、女及學習與生活信息分開S11=PJ學號，姓名，系別，班長學號SL性別=男SS12=PJ學號，姓名，系別，班長學號SL性別=女SS21=PJ學號，性別,獎學金，民族SL性別=男S S22=PJ學號，性別,獎學金，民族SL性別=女S 分段原則與分段透明性級別分段原則：（1）數(shù)據(jù)完整性（不

3、丟數(shù)據(jù)），任一數(shù)據(jù)必屬某段。（2）可重構(gòu)性 水平分段、或?qū)С鏊椒侄斡煤喜⑦\算重構(gòu)， 垂直分段用結(jié)合運算重構(gòu)混合分段用合并和結(jié)合運算重構(gòu)（3）不相交性水平分段、或?qū)С鏊椒侄尉鶠閯澐?，即任意一個元組只屬某一個段。分段透明性級別：(1) 分段透明應(yīng)用程序與段無關(guān)（與集中數(shù)據(jù)庫相同）(2) 位置透明應(yīng)用程序與段有關(guān)，但與段所在位置無關(guān)(3) 本地映射透明應(yīng)用程序與段及段所在位置都有關(guān)，但與本地的DBMS無關(guān)(4) 無透明性應(yīng)用程序與段、段的位置、本地DBMS都有關(guān) 只讀應(yīng)用的分布透明性 (1) 最簡單的讀應(yīng)用（單表讀）例子:設(shè)有全局據(jù)庫模型：EMP(EMPNUM,NAME,SAL,TAX,MGRN

4、UM,DEPTNUM) DEPT(DEPTNUM, NAME, AREA, MGRNUM)SUPPLIER(SNUM, NAME, CITY)SUPPLY(SNUM, PNUM, DEPTNUM, QUAN)分段模式：EMP1=SLDEPTNUM<=10PJEMPNUM,NAME,MGRNUM,DEPTNUM(EMP)EMP2=SL10<DEPTNUM<=20PJEMPNUM,NAME,MGRNUM,DEPTNUM(EMP)EMP3=SLDEPTNUM>20PJEMPNUM,NAME,MGRNUM,DEPTNUM(EMP) EMP4=PJEMPNUM,NAME,SAL,

5、TAX(EMP)DEPT1=SLDEPTNUM<=10(DEPT)DEPT2=SL10<DEPTNUM<=20(DEPT)DEPT3=SLDEPTNUM>20(DEPT) SUPPLIER1=SLCITY=SF(SUPPLIER)SUPPLIER2=SLCITY=LA(SUPPLIER)SUPPLY1=SUPPLY SJ SNUM=SNUM SUPPLIER1SUPPLY2=SUPPLY SJ SNUM=SNUM SUPPLIER2也可寫成：SUPPLY1=SUPPLY NSJ SUPPLIER1SUPPLY2=SUPPLY NSJ SUPPLIER2例子：Q1：任意給

6、一個供應(yīng)商號，求供應(yīng)商名。 （1）系統(tǒng)具有分段透明性 Read(terminal，$SNUM)； select NAME into $NAME from SUPPLIER where SNUM = $SNUM； Write(terminal, $NAME)；SUPPLIER1 DDBNS 站點1SUPPLIER2 DDBMS 站點2SUPPLIER2 站點3 （a） 分段透明性（級別1）查詢Q1：任意給一個供應(yīng)商號，求供應(yīng)商名。 （2）系統(tǒng)具有位置透明性：Read(terminal，$SNUM)； select NAME into $NAME from SUPPLIER1 where SNUM

7、 = $SNUM；if not # FOUND then select NAME into $NAME from SUPPLIER2 where SNUM = $SNUM；Write(terminal, $NAME);SUPPLIER1 DDBNS 站點1SUPPLIER2 DDBMS 站點2SUPPLIER2 或 站點3 （b） 位置透明性（級別2）（3）系統(tǒng)具有本地映射透明性：（加站點）Read(terminal，$SNUM)； select NAME into $NAME from SUPPLIER1 AT SITE1 where SNUM = $SNUM；if not # FOUND

8、then select NAME into $NAME from SUPPLIER2 AT SITE3 where SNUM = $SNUM；Write(terminal, $NAME);SUPPLIER1 DDBNS 站點1SUPPLIER2 DDBMS 站點2SUPPLIER2 站點3 （c） 本地映射透明性（級別3）圖4.1 分布透明性不同級別下的只讀應(yīng)用 SUPINQUIRY（4）無透明性（2）較復雜的讀應(yīng)用（多表讀）查詢Q2：任意給一個零件號，求供應(yīng)商名。設(shè)分配模式為：SUPPLIER1 為站點1 SUPPLY1 為站點3 SUPPLIER2 為站點2 SUPPLY2 為站點4（1）

9、系統(tǒng)具有分段透明性 Read(terminal，$PNUM)； select NAME into $NAME from SUPPLIER，SUPPLYwhere SUPPLIER . SNUM = SUPPLY.SNUM and SUPPLY.PNUM=$PNUM; Write(terminal, $NAME); （a） 分段透明性（級別1）查詢Q2：任意給一個零件號，求供應(yīng)商名。 設(shè)分配模式為：SUPPLIER1 為站點1 SUPPLY1 為站點3 SUPPLIER2 為站點2 SUPPLY2 為站點4（2）系統(tǒng)具有位置透明性Read(terminal，$PNUM)； select NAME

10、 into $NAME from SUPPLIER1，SUPPLY1where SUPPLIER1 . SNUM = SUPPLY1.SNUM； and SUPPLY1.PNUM=$PNUM;if not # FOUND thenselect NAME into $NAME from SUPPLIER2，SUPPLY2where SUPPLIER2 . SNUM = SUPPLY2.SNUM； and SUPPLY2.PNUM=$PNUM; Write(terminal, $NAME); （b） 位置透明性（級別2）思考：SUPPLIER 與 SUPPLY 都有更多的段？SUPPLIER1 與

11、 SUPPLY2 或SUPPLIER1 與 SUPPLY2 的結(jié)合不為空呢？查詢Q2：任意給一個零件號，求供應(yīng)商名。并設(shè)分配模式為：SUPPLIER1 為站點1 SUPPLY1 為站點3 SUPPLIER2 為站點2 SUPPLY2 為站點4（3）系統(tǒng)具有本地映射透明性Read(terminal，$PNUM)； select SNUM into $SNUM from SUPPLY1 at site3where PNUM = $PNUM;if # FOUND thenbegin send $SNUM from site3 to site1；select NAME into $NAMEfrom S

12、UPPLIER1 at site1 （程序員很聰明）where SNUM = $SNUMendelse beginselect SNUM into $SNUMfrom SUPPLIER2 at site4where PNUM = $PNUM；send $SNUM from site4 to site2；select NAME into $NAMEfrom SUPPLIER2 at site2where SNUM = $SNUM endWrite(terminal, $NAME);（d） 本地映射透明性（級別3） 分布透明性不同級別下的只讀應(yīng)用 SUPOFPART4.4 更新應(yīng)用的分布透明性設(shè)有

13、全局數(shù)據(jù)模型：S(學號,姓名,年令,性別,系號，獎學金,民族)C(課號,課名,學時,任課教師)SC(學號, 課號,成績) D(系號，系名，系主任)分段與分配模式為：S1=SL系號=2S 站點1S2=SL系號=5S 站點2S3=SL系號¹2 AND 系號¹5S 站點3SC1 = SC NSJ S1 站點1SC2 = SC NSJ S2 站點2SC3 = SC NSJ S3 站點3模式C與D不分段，且重復地存放在2個站點上。請分別在分段透明、位置透明、本地映射透明下完成：（1）把100號學生的獎學金增加50元。（2）把6號與2號系學生的獎學金都加50元。（3）學號為100的學生

14、由2號系調(diào)入5號系的程序。的程序。分段透明：UPDATE SSET 獎學金=獎學金+50WHERE 學號=100；位置透明：SELECT * FROM S1 WHERE 學號=100； IF # FOUND THEN UPDATE S1SET 獎學金=獎學金+50WHERE 學號=100；ELSE BEGIN SELECT * FROM S2 WHERE 學號=100； IF # FOUND THENUPDATE S2SET 獎學金=獎學金+50WHERE 學號=100； ELSEUPDATE S3SET 獎學金=獎學金+50WHERE 學號=100；END；本地映射透明：SELECT * F

15、ROM S1 AT SITE1 WHERE 學號=100；IF # FOUND THEN UPDATE S1 AT SITE1SET 獎學金=獎學金+50WHERE 學號=100；ELSE BEGIN SELECT * FROM S2 AT SITE2 WHERE 學號=100； IF # FOUND THENUPDATE S2 AT SITE2SET 獎學金=獎學金+50WHERE 學號=100；ELSEUPDATE S3 AT SITE3SET 獎學金=獎學金+50WHERE 學號=100；END；（2）把6號與2號系學生的獎學金都加50元。分段透明：UPDATE SSET 獎學金=獎學金

16、+50WHERE 系號=2 OR系號=6；位置透明：UPDATE S2SET 獎學金=獎學金+50；UPDATE S3SET 獎學金=獎學金+50WHERE 系號=6；本地映射透明：UPDATE S2 AT SITE2SET 獎學金=獎學金+50；UPDATE S3 AT SITE3SET 獎學金=獎學金+50WHERE 系號=6；（3）學號為100的學生由2號系調(diào)入5號系的程序。分段透明：UPDATE SSET 系號=5WHERE 學號=100；位置透明：SELECT 姓名,年令,性別,獎學金,班長學號，民族INTO 姓名，年令，性別, 獎學金, 民族FROM S1WHERE 學號=100；

17、SELECT 學號, 課號,成績 INTO SC（學號, 課號,成績）FROM SC1WHERE 學號=100； DELETE SC1 WHERE 學號=100；（先刪SC1，因為學號在該表中為外鍵）DELETE S1 WHERE 學號=100；（再刪S1）INSERT INTO S2 （100，姓名，年令，性別, 獎學金, 民族）INSERT INTO SC2 AS SELECT * FROM SC本地映射透明：SELECT 姓名,年令,性別,獎學金,班長學號，民族INTO 姓名，年令，性別, 獎學金, 民族FROM S1 AT SITE1WHERE 學號=100；SELECT 學號, 課號

18、,成績 INTO SC（學號, 課號,成績）FROM SC1 AT SITE1WHERE 學號=100； DELETE SC1 AT SITE1 WHERE 學號=100；DELETE S1 AT SITE1 WHERE 學號=100；INSERT INTO S2 AT SITE2（100，姓名，年令，性別, 獎學金, 民族）INSERT INTO SC2 AT SITE2 AS SELECT * FROM SC設(shè)EMP有如下分段：EMP1=PJEMPNUM,NAME,SAL,TAXSLDEPTNUM<=10(EMP) EMP2=PJEMPNUM,MGRNUM,DEPTNUMSLDEPT

19、NUM<=10(EMP) EMP3=PJEMPNUM,NAME,DEPTNUM SLDEPTNUM>10(EMP) EMP4=PJEMPNUM,SAL,TAX MGRNUM SLDEPTNUM>10 (EMP)Q3 100號雇員從3號部門調(diào)至15號部門。分段透明：（注意：部門變了部門經(jīng)理號也得變） SELECT MGRNUM INTO $MGRNUM FROM DEPT WHERE DEPTNUM = 15;UPDATE EMPSET DEPTNUM = 15, MGRNUM=$MGRNUMWHERE EMPNUM = 100；（a） 分段透明性（級別1）位置透明：SELECT NAME，SAL，TAX INTO $NAME，$SAL，$TAXFROM EMP1WHERE EMPNUM = 100 ；SELECT MGRNUM INTO $MGRNUMFROM DEPT2WHERE DEPTNUM = 15 ；DELETE EMP1 WHERE EMPNUM = 100; DELETE EMP2 WHERE EMPNUM = 100;INSERT INTO EMP3（EMPNUM，SAL，TAX，DEPTNUM）； （100，$NAME，15 ）；INSERT INTO EMP4（EMPNUM，SAL，TAX，MGR