AIM. An integrity monitor for the database system INGRES

SIGLETIB: RN 4237 (151) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Database Constraint Enforcement: A Decompositional Approach.

This thesis presents an efficient and integrated approach to integrity constraint checking for advanced database systems. The proposed approach essentially consists of three phases: constraint decomposition, global enforcement strategy and local enforcement tuning. The central theme of this dissertation is the development of constraint decomposition theory, which can be used to decompose each constraint formula into a set of constraint sub-formulas. The constraint sub-formulas derived from the decomposition satisfy the sufficient conditions imposed by the original constraint and are also much simpler and more efficient to check. The decomposition is done only once for each constraint, at the time of its definition. The global enforcement strategies, with the application of decomposition theory, are studied in both sequential and parallel environments. The physical characteristics of the database state is used to determine the checking order or to make assignment of constraint sub-formulas to processing elements. It is shown that the performance of constraint enforcement, with the application of the decomposition theory, is much better than that without the application of the decomposition theory. Local enforcement tuning methods are developed to further simplify each constraint sub-formula derived at constraint decomposition phase. Because of the simplicity of constraint sub-formulas, more efficient and simple methods can be used. Furthermore, more information, such as update types and update data, are available for the purpose of simplification. The fundamental assumption underlying our approach is that most database updates satisfy integrity constaints. A second assumption is that transactions are localized and database updates are nonuniform in their distribution. Based on these assumptions, the proposed approach will achieve a significant performance increase over previous approaches

Inkrementelle Integritätsprüfung und Sichtenaktualisierung in SQL

Zentrales Problem der Implementierung von Integritätsbedingungen und materialisierten Sichten ist die effiziente Reaktion auf Basisfakten-änderungen. Ändert sich ein Basisfakt durch Einfügung, Löschung oder Modifikation, so müssen die Integritätsbedingungen geprüft und die abgeleiteten und gespeicherten Fakten materialisierter Sichten aktualisiert werden. Da die Dauer der Integritätsprüfung und Sichten-aktualisierung unmittelbar die Ausführungsdauer einer Transaktion beeinflußt, ist eine effiziente Durchführung von entscheidender Bedeutung. Effiziente Verfahren zur Integritätsprüfung und Aktualisierung materialisierter Sichten gehören seit mehr als 15 Jahren zu den wichtigsten Problemen der Forschungen zu deduktiven Datenbanken. Die im Kontext von Datalog und Relationaler Algebra entwickelten inkrementellen Verfahren haben jedoch bislang kaum Anwendung in SQL gefunden. Dies zeigt sich an den funktional sehr beschränkten Implementierungen beider Konzepte in SQL-basierten Datenbank-systemen kommerzieller Hersteller. Zentrale Idee inkrementeller Ansätze ist, dass Integritätsprüfung und Sichtenaktualisierung nur für die aktuell geänderten Fakten durchgeführt werden. Zu diesem Zweck werden im Rahmen eines Änderungspropagierungsprozesses die durch Basisfaktenänderungen induzierten Änderungen abgeleiteter Fakten ermittelt. Da bei den bisherigen inkrementellen Verfahren SQL-spezifische Konzepte wie das SQL-Transaktions- und Integritätskonzept nicht berücksichtigt wurden, ist eine Anwendung dieser Verfahren in SQL nicht direkt möglich. Aus diesem Grund werden im Rahmen der vorgelegten Dissertation inkrementelle Verfahren zur effizienten Integritätsprüfung und Sichtenaktualisierung im Kontext von SQL entwickelt. Bei den Verfahrensentwürfen werden SQL-spezifische Systemeigenschaften unverändert berücksichtigt. Die Implementierung dieser Verfahren in SQL-basierten, kommerziellen Datenbanksystemen würde diese Systeme funktional um leistungsfähige Komponenten zur Integritätsprüfung und zur Simulation und Aktualisierung materialisierter Sichten erweitern