GKD-Base中Instead-Of触发器实现的关键技术

1、    GKD-Base中Instead-Of触发器实现的关键技术        陈 浩, 廖 巍, 陈宏盛, 时间:2008年07月24日     字 体: 大 中 小        关键词:        摘要：关键词： PL/SQL引擎 Instead-Of触发器GKD-B

2、ase是一个具有自主知识产权的数据库管理系统，经过十几年的发展和应用，该系统已经被证明是稳定可靠的。但是，随着应用需求向深度和广度的发展，GKD-Base在很多方面都暴露出了不足，如不支持过程式SQL语言、不支持存储过程和函数、缺少触发器功能等，这都为GKD-Base数据库管理系统的进一步推广应用带来了不小的障碍。为此笔者开发了GKD-Base PL/SQL引擎，其兼容Oracle PL/SQLV2.3规范。进而在引擎的基础上实现了GKD-Base DML触发器功能12、SQL Server3、PostgreSQL4等都提供了所谓的Instead-Of视图触发器来支持视图更新。定义有Inste

3、ad-Of触发器的视图被DML语句操作时，相应的DML语句不执行，而触发器体被执行，于是用户可以按照自己定义的语义修改定义视图的基本表，以达到修改视图的目的。因此，为了使GKD-Base适应应用需求的发展，在GKD-Base PL/SQL引擎的基础上实现了GKD-Base Instead-Of视图触发器功能1。1 视图更新歧义问题 视图是虚拟的关系，数据库系统中只存储它的定义，不存储元组数据。一个视图可以看成一个临时关系，视图是产生这种临时关系的查询定义5。由于视图是虚拟的关系，对视图的更新操作必须映射到对相应的基本表操作才能实现。完成视图更新后的数据库状态由视图定义导出一个新的视图状态，新的

4、视图状态对应由原视图状态直接完成视图的更新操作。如图1所示，u是关系数据库DB的视图v(DB)的更新操作，T(u)是对视图更新操作的变换，它作用到DB上产生新的数据库状态DB、新的视图状态v(DB)。正确的视图更新操作使得u(v(DB) v(DB)。但是对视图更新操作的变换T(u)并不总存在6。即使存在，也不总是惟一的。视图的更新存在固有的歧义性，仅有上面的语义是不够的。并且，由于视图本身的歧义性和语义不完整性7，无法对于有着集合操作符(如：UNION、MINUS等)、聚集函数(如：SUM、AVE等)和GROUP BY子句的视图更新提供支持。2 Instead-Of触发器设计实现2.1 PL/

5、SQL引擎体系结构8。2.2 Instead-Of触发器设计GKD-Base DML触发器采用传统的ECA(Event-Condition-Action，事件条件动作)规则设计。与之类似的Instead-Of 视图触发器也采用了ECA规则。为了适应触发器的具体情况，在GKD-Base中，Instead-Of 视图触发器扩展为一个四元组模型：Trigger:= 。其中：E(Event)：激发Instead-Of 视图触发器的事件。这里主要是指操作视图的DML事件，包括Insert、 Delete和Update等。C(Condition)：定义触发器时指定的条件。是一个一元谓词表达式。A(Acti

6、on)：当Event发生，并且Condition为真时，触发的动作。S(Status)：触发器有活跃和休眠两种状态，触发器处于活跃状态时，才可被激发。触发器实现框架如图2所示。触发器类别判决器是在系统执行SQL语句之前，对SQL语句的操作对象进行判断，如果是对基本表操作，则启动DML触发器的监测功能;如果是对视图进行操作，则启动Instead-Of 视图触发器的监测功能。事件监视器是在有关的系统行为发生时，为各种预定的事件给触发器调度器发送信号。触发器调度器接收事件监视器的信号，从数据字典中获取该事件点火的所有触发器，并且按照特定的顺序排序，调用条件评价器检查各触发器的触发条件是否满足，若满足

7、则由触发器调度器通知PL/SQL引擎解释执行该触发器的动作代码。条件评价器是用来检查触发条件是否满足的部件。对于语句级触发器，由于不存在触发条件子句，所以触发条件始终为真。对于行(元组)级触发器，条件评价器可以将其触发条件WHEN子句转换成一个PL/SQL语言的IF语句，然后由PL/SQL引擎实现触发器条件的计算。2.3 Instead-Of触发器实现触发器谓词是指触发器内部用来标识激发触发器动作的DML语句的布尔变量，为：INSERTING、UPDATING、DELETING。其分别对应于PL/SQL程序中的三个布尔变量，它们在编译触发器时被加载到符号表中，在调用PL/SQL引擎执行触发器动

8、作体之前，它们的值被准备好，供PL/SQL引擎取用。NEW和OLD元组作为PL/SQL程序中的记录样式加载到符号表中，被编译器引用。其记录域与新旧元组对应的表的各个属性一一对应。在调用PL/SQL引擎执行触发器动作体之前，必须准备好NEW和OLD的值。但NEW和OLD元组是伪记录类型，不能完全按照记录的语法来访问12。这一点必须在编译时加入新的语义规则。功能：编译触发器定义语句后，将触发器信息存储于数据字典中。输入：一条用户输入的触发器定义语句。输出：触发器数据字典的元组。(1)判断当前事务是否存在，如果存在，则提交当前事务，并开始一个新事务；否则，直接开始一个新事务。(2)用户权限检查。如果

9、当前用户无权执行该操作，转(12)；否则转(3)。(3)检查触发表(视图)名及触发事件所涉及的属性是否存在。在GKD-Base的数据字典SYS.TABLES中查找，如果触发表或某个属性不存在，转(12)；否则，转(4)。(4)触发器名存在性检查。如果当前定义的触发器与以往定义的某个触发器重名，转(5)；否则转(7)。(5)如果声明语句中没有包含 OR REPLACE选项，转(12)；否则，转(6)。(6)如果触发表(视图)不一致，转(12)；否则转(7)(触发表指定义了DML触发器或Instead-Of 视图触发器的基本表或视图)。(7)检查定义触发器的合法性，DML触发器只能定义在基本表上，

10、而Instead-Of视图触发器只能定义在视图上。检查合法，转(8)，否则转(12)。(8)调用PL/SQL引擎编译触发器动作体，并且将触发器的WHEN条件子句转换成一个IF语句，这个IF语句的真值部分包括了触发器动作体。如果触发器动作体中出现语法或语义错误，转(12)；否则转(9)。(9)在数据字典SYS.TRIGGERS表中插入一个新元组，填入此触发器的信息。如果出现磁盘I/O错误，转(12)；否则转(10)。(10)释放所占资源。(11)提交当前事务，正常结束。(12)回滚当前事务，报错退出。与DML触发器不同，Instead-Of 视图触发器在激发时，不必考虑各种触发器(如语句级前触发

11、器和行级后触发器)之间的相互缠结。其点火算法也相对简单。 在触发事件当前的事务中构造一条SQL查询语句，从触发器数据字典表中获取与该触发事件相关的处于活跃状态的Instead-Of视图触发器元组。如果查询结果不为空，将触发器条件转换成一个PL/SQL语言的IF语句，并将触发事件当前所用到的元组值(新值和旧值)准备好，启动PL/SQL引擎，对触发器动作体的源代码进行解释执行。释放所占的资源，结束触发器调用。3 系统应用实例3.1实验数据Rooms表如表1所示，Classes表如表2所示。在Classes表和Rooms表中Room_ID相等的连接条件上创建一个名为Classes_rooms的视图，

12、进行连接运算。Classes_rooms视图如表3所示。定义关于Classes_rooms 的Update语义：通过对Classes_rooms的Update操作，实现对一个班级某门课程占用教室的调整。通过Instead-Of触发器实现：如果修改了Classes_rooms的Dept和Course属性，那么就修改Classes基本表的相应属性，如果修改了Classes_rooms的Building和Room_Num属性，那么就修改Rooms基本表的相应属性。再适当调整两个基本表的Room_ID。3.2 实验结果执行UPDATE classes_rooms SET Dept=NUT, course = 307 WHERE building=Buidling 7 AND room_num = 201; 查询更新后的视图，观察Instead-Of触发器对视图的作用。表4、表5、表6演示了本实验的结果。由结果可知，通过Instead-Of触发器，成功地对Classes_rooms视图进行了修改，将历史系101课的教室调整给了营养系307课程使用。通过以上应用实例验证了Instead-Of触发器带给数据库系统的视图修改功能。本文参照Oracle PL/SQL V2.3