1. 实验目的
本次实验三需要完成的内容为实现然连接(natural join)操作算法,对两个关系进然连接,具体实现基于块的嵌套循环连接(Block-based Nested Loop Join)算法。
我们要实现的函数在 executer.cpp 文件中。
- bool NestedLoopJoinOperator::execute(int numAvailableBufPages,
- File &resultFile)
2. 实验内容
首先,我们读取两个表头的信息
- TableId leftTableId = catalog->getTableId("r");
- TableId rightTableId = catalog->getTableId("s");
- badgerdb::File left = File::open(catalog->getTableFilename(leftTableId));
- badgerdb::File right = File::open(catalog->getTableFilename(rightTableId));
运用两层循环寻找两个表中名称与类型完全相同的属性,将他们全部标记出来,用于之后的自然连接操作。
- vector<int> leftForeignKeyId;
- vector<int> rightForeignKeyId;
- for (int i = 0; i < leftTableSchema.getAttrCount(); i++)
- {
- for (int j = 0; j < rightTableSchema.getAttrCount(); j++)
- {
- if ((leftTableSchema.getAttrName(i) == rightTableSchema.getAttrName(j)) && (leftTableSchema.getAttrType(i) == rightTableSchema.getAttrType(j)))
- {
- leftForeignKeyId.push_back(i);
- rightForeignKeyId.push_back(j);
- break;
- }
- }
- }
准备操作做完后,开始进行自然连接操作。
用循环从磁盘中读取两个页面的信息,记录 io 操作次数
- for (badgerdb::FileIterator leftPage = left.begin(); leftPage != left.end(); leftPage++)
- {
- badgerdb::Page *bufferedLeftPage;
- bufMgr->readPage(&left, (*leftPage).page_number(), bufferedLeftPage);
- numIOs += 1;
-
- for (badgerdb::FileIterator rightPage = right.begin(); rightPage != right.end(); rightPage++)
- {
- badgerdb::Page *bufferedRightPage;
- bufMgr->readPage(&right, (*rightPage).page_number(), bufferedRightPage);
- numIOs += 1;
之后,从表中读取全部的元组的信息,进行对比。
读取的元组信息有特殊的格式,并不能直接利用,所以需要先了解元组在表中储存的格式,然后进行解读。元组的存储方式可以从 storage.cpp 中的 createTupleFromSQLStatement 函数中得知。
- switch (dataType) { // (int) 56 (0011 1000) -> (char) '\0''\0''\0''8'
- case INT: { // convert int value into 4 byte representation
- case CHAR: { // (char(5) ) 'abc' -> 'abc00'
- case VARCHAR: { // (varchar(8) ) 'abc' -> '3''abc' (3 refer to the ascii
- // code number correspond alpha)
于是,我们根据注释的存储方式编写解析函数,该函数输入为文件中存储的元组,输出为数组表示的直观的元组内容。
- vector<string> analyze(string record, badgerdb::TableSchema schema)
先读取其中一个表的元组,用块来存储。
- for (badgerdb::PageIterator leftRecord = bufferedLeftPage->begin(); leftRecord != bufferedLeftPage->end(); leftRecord++)
- {
- vector<string> leftInfo = analyze(*leftRecord, leftTableSchema);
- numUsedBufPages += 1;
- block.push_back(leftInfo);
- if (block.size() < BLOCK_SIZE)
- {
- continue;
- }
然后读取另一个表的元组信息,
- for (badgerdb::PageIterator rightRecord = bufferedRightPage->begin(); rightRecord != bufferedRightPage->end(); rightRecord++)
- {
- numUsedBufPages += 1;
将两个元组当中的属性名相同的属性列信息进行对比,
- bool f = true;
- for(int i = 0; i < leftForeignKeyId.size(); i++)
- {
- if(leftInfo[leftForeignKeyId[i]] != rightInfo[rightForeignKeyId[i]])
- {
- f = false;
- break;
- }
- }
如果全部相同,则代表需要进行自然连接操作。
- if(f)
- {
- string current_line = "INSERT INTO TEMP_TABLE VALUES (" + leftInfo[0];
- for (int i = 1; i < leftTableSchema.getAttrCount(); i++)
- {
- current_line = current_line + ", " + leftInfo[i];
- }
- for (int i = 0; i < rightTableSchema.getAttrCount(); i++)
- {
- current_line = current_line + ", " + rightInfo[i];
- }
- current_line = current_line + ");";
-
- string tuple = HeapFileManager::createTupleFromSQLStatement(current_line, catalog);
- numResultTuples += 1;
- HeapFileManager::insertTuple(tuple, resultFile, bufMgr);
- }
否则不进行任何操作。
在全部循环都结束之后,块中可能还会有剩余的信息没有进行处理,此时再单独对剩余信息进行处理,代码基本相同。
3. 实验结果
代码运行结果如下:

到此这篇关于利用C++实现?然连接操作算法的文章就介绍到这了,更多相关C++连接操作算法内容请搜索w3xue以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持w3xue!