第四章分布透明10年.docx
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第四章分布透明10年
第四章分布透明性的级别
所谓分布透明性级别就是应用程序与数据分布相关程度的一种度量，很类似于集中式数据库中的数据独立性，数据分布透明性分为四个级别。
首先通过例子考虑什么是分段及分段种类。
4.1数据分段及分段种类
设有如下关系数据模型：
S（学号,姓名,年令,性别,系号，奖学金,班长学号，民族）
D（系号，系名，系主任）
C（课号,课名,学时,任课教师）
SC（学号,课号,成绩）
（1）水平分段---通过选择运算实现
例：
把表S分为2个段，男、女各一段
选择的条件称为限定语，用q表示
S1=SL性别=’男’S
S2=SL性别=‘女‘S
（2）垂直分段---通过投影运算实现
例：
根据学习与生活的不同用途把S按属性分为2个段。
S3=PJ学号，姓名，系名，班长学号S
S4=PJ学号，性别，奖学金，民族S
注意：
学号必须重复,用于结合还原
（3）导出式水平分段---通过半结合运算实现
例：
把成绩表SC按男、女分为2个段
SC1=SCNSJS1（男）
SC2=SCNSJS2（女）
（4）混合式分段（含水平和垂直）
例：
把S分成4段，男、女及学习与生活信息分开
S11=PJ学号，姓名，系别，班长学号SL性别=‘男‘S
S12=PJ学号，姓名，系别，班长学号SL性别=‘女‘S
S21=PJ学号，性别,奖学金，民族SL性别=‘男‘S
S22=PJ学号，性别,奖学金，民族SL性别=‘女‘S
4.2分段原则与分段透明性级别
分段原则：
（1）数据完整性（不丢数据），任一数据必属某段。
（2）可重构性
水平分段、或导出水平分段用合并运算重构，
垂直分段用结合运算重构
混合分段用合并和结合运算重构
（3）不相交性
水平分段、或导出水平分段均为划分，即任意一个元组只属某一个段
分段透明性级别：
（1）分段透明
应用程序与段无关（与集中数据库相同）
（2）位置透明
应用程序与段有关，但与段所在位置无关
（3）本地映射透明
应用程序与段及段所在位置都有关，但与
本地的DBMS无关
（4）无透明性
应用程序与段、段的位置、本地DBMS都有关
4.3只读应用的分布透明性
（1）最简单的读应用（单表读）
例子:
设有全局据库模型：
EMP（EMPNUM,NAME,SAL,TAX,MGRNUM,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=SL10EMP3=SLDEPTNUM>20PJEMPNUM,NAME,MGRNUM,DEPTNUM（EMP）
EMP4=PJEMPNUM,NAME,SAL,TAX（EMP）
DEPT1=SLDEPTNUM<=10（DEPT）
DEPT2=SL10DEPT3=SLDEPTNUM>20（DEPT）
SUPPLIER1=SLCITY=’SF’（SUPPLIER）
SUPPLIER2=SLCITY=’LA’（SUPPLIER）
SUPPLY1=SUPPLYSJSNUM=SNUMSUPPLIER1
SUPPLY2=SUPPLYSJSNUM=SNUMSUPPLIER2
也可写成：
SUPPLY1=SUPPLYNSJSUPPLIER1
SUPPLY2=SUPPLYNSJSUPPLIER2
例子：
Q1：
任意给一个供应商号，求供应商名。
（1）系统具有分段透明性
Read（terminal，$SNUM）；
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER
whereSNUM=$SNUM；
Write（terminal,$NAME）；
站点1
DDBMS站点2
站点3
（a）分段透明性（级别1）
查询Q1：
任意给一个供应商号，求供应商名。
（2）系统具有位置透明性：
Read（terminal，$SNUM）；
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER1
whereSNUM=$SNUM；
ifnot#FOUNDthen
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER2
whereSNUM=$SNUM；
Write（terminal,$NAME）;
站点1
DDBMS站点2
或站点3
（b）位置透明性（级别2）
（3）系统具有本地映射透明性：
Read（terminal，$SNUM）；
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER1ATSITE1
whereSNUM=$SNUM；
ifnot#FOUNDthen
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER2ATSITE3
whereSNUM=$SNUM；
Write（terminal,$NAME）;
站点1
DDBMS站点2
站点3
（c）本地映射透明性（级别3）
图4.1分布透明性不同级别下的只读应用SUPINQUIRY
（4）无透明性
（2）较复杂的读应用（多表读）
查询Q2：
任意给一个零件号，求供应商名。
设分配模式为：
SUPPLIER1为站点1SUPPLY1为站点3
SUPPLIER2为站点2SUPPLY2为站点4
（1）系统具有分段透明性
Read（terminal，$PNUM）；
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER，SUPPLY
whereSUPPLIER.SNUM=SUPPLY.SNUM
andSUPPLY.PNUM=$PNUM;
Write（terminal,$NAME）;
（a）分段透明性（级别1）
查询Q2：
任意给一个零件号，求供应商名。
设分配模式为：
SUPPLIER1为站点1SUPPLY1为站点3
SUPPLIER2为站点2SUPPLY2为站点4
（2）系统具有位置透明性
Read（terminal，$PNUM）；
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER1，SUPPLY1
whereSUPPLIER1.SNUM=SUPPLY1.SNUM；
andSUPPLY1.PNUM=$PNUM;
ifnot#FOUNDthen
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER2，SUPPLY2
whereSUPPLIER2.SNUM=SUPPLY2.SNUM；
andSUPPLY2.PNUM=$PNUM;
Write（terminal,$NAME）;
（b）位置透明性（级别2）
思考：
SUPPLIER与SUPPLY都有更多的段？
SUPPLIER1与SUPPLY2或
SUPPLIER1与SUPPLY2的结合不为空呢？
查询Q2：
任意给一个零件号，求供应商名。
并设分配模式为：
SUPPLIER1为站点1SUPPLY1为站点3
SUPPLIER2为站点2SUPPLY2为站点4
（3）系统具有本地映射透明性
Read（terminal，$PNUM）；
selectSNUMinto$SNUM
fromSUPPLY1atsite3
wherePNUM=$PNUM;
if#FOUNDthen
begin
send$SNUMfromsite3tosite1；
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER1atsite1（程序员很聪明）
whereSNUM=$SNUM
end
elsebegin
selectSNUMinto$SNUM
fromSUPPLIER2atsite4
wherePNUM=$PNUM；
send$SNUMfromsite4tosite2；
selectNAMEinto$NAME
fromSUPPLIER2atsite2
whereSNUM=$SNUM
end
Write（terminal,$NAME）;
（d）本地映射透明性（级别3）
图4.2分布透明性不同级别下的只读应用SUPOFPART
4.4更新应用的分布透明性
设有全局数据模型：
S（学号,姓名,年令,性别,系号，奖学金,班长学号，民族）
C（课号,课名,学时,任课教师）
SC（学号,课号,成绩）
D（系号，系名，系主任）
分段与分配模式为：
S1=SL系号=’2’S站点1
S2=SL系号=’5’S站点2
S3=SL系号’2’AND系号’5’S站点3
SC1=SCNSJS1站点1
SC2=SCNSJS2站点2
SC3=SCNSJS3站点3
模式C与D不分段，且重复地存放在2个站点上。
请完成：
（1）把100号学生的奖学金增加50元。
（2）把6号与2号系学生的奖学金都加50元。
（2）分别写出在前3级透明性下的学号为100的学生由2号系调入5号系的程序。
Q3：
100号雇员从3号部门调至15号部门。
SelectMGRNUMinto$MGRNUM
FromDEPT
WhereDEPTNUM=15;
UpdateEMP
SetDEPTNUM=15,MGRNUM=$MGRNUM
WhereEMPNUM=100
（a）分段透明性（级别1）
SelectNAME，SAL，TAXinto$NAME，$SAL，$TAX
FromEMP1
WhereEMPNUM=100；
SelectMGRNUMinto$MGRNUM
FromEMP2
WhereEMPNUM=‘15‘；
InsertintoEMP3（EMPNUM，SAL，TAX，DEPTNUM）；
（100，$name，15）；
InsertintoEMP4（EMPNUM，SAL，TAX，MGRNUM）；
（100，$SAL，$TAX，$MGRNUM）；
DeleteEMP1whereEMPNUM=100;
DeleteEMP2whereEMPNUM=100;
（b）位置透明性（级别2）
SelectNAME，SAL，TAXinto$NAME，$SAL，$TAX
FromEMP1atsite1
WhereEMPNUM=100；
SelectMGRNUMinto$MGRNUM
FromEMP2atsite2
WhereEMPNUM=‘15‘；
InsertintoEMP3（EMPNUM，NAME，DEPTNUM）；
Atsite3:
（100，$name，15）；
InsertintoEMP3（EMPNUM，NAME，MGRNUM）；
Atsite7:
（100，$NAME，15）；
InsertintoEMP4（EMPNUM，SAL，TAX，MGRNUM）；
Atsite4:
（100，$SAL，$TAX，$MGRNUM，）；
InsertintoEMP4（EMPNUM，SAL，TAX，MGRNUM）；
Atsite8:
（100，$SAL，$TAX，$MGRNUM，）；
DeleteEMP1atsite1whereEMPNUM=100;
DeleteEMP1atsite5whereEMPNUM=100;
DeleteEMP2atsite2whereEMPNUM=100;
DeleteEMP2atsite6whereEMPNUM=100;
（C）本地映射透明性（级别3）
图4.2不同级别分布透明性下的更新应用。
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