MIT 6.830 LAB1 SimpleDB

MIT 6.830 LAB1 SimpleDB

2021/03/30-2021/03/31

前言

課程地址：http://db.lcs.mit.edu/6.830/sched.php

代碼：https://github.com/MIT-DB-Class/simple-db-hw

講義：https://github.com/MIT-DB-Class/course-info-2018/

lab1的實現比較簡單，具體代碼可以參考reference中的博客或是本人的Github，這里主要梳理一下項目結構

LAB1

exercise1 Fields and Tuples

Tuple是數據庫中的數據，TupleDesc就是數據庫中的schema

6830lab1ex1

實現

src/simpledb/TupleDesc.java
src/simpledb/Tuple.java

TupleDesc就是數據庫中的schema，里面有一組TDItems定義了每一列的類型

Tuple是數據庫中的數據，里面的Field就是數據

比較簡單，分別在兩個類中添加List和一些成員變量即可

exercise2 Catalog

Catalog是整個數據庫的目錄，可以通過tableid獲取DbFile

6830lab1ex2

實現

src/simpledb/Catalog.java

Catelog是Table的集合，然后每個Table有DbFile, PrimaryKeyField, Name

全局catalog是分配給整個SimpleDB進程的Catalog類一個實例，可以通過方法Database.getCatalog()獲得，global buffer pool可以通過方法Database.getBufferPool()獲得。

添加以下數據結構后就很好實現了

public class Catalog {

    class Table{
        private DbFile file;
        private String name;
        private String pkeyField;


        public Table(DbFile file, String name, String pkeyField){
            this.file = file;
            this.name = name;
            this.pkeyField = pkeyField;
        }
		// getter and setter
    }
    /* <name,Table>*/
    private ConcurrentHashMap<String,Table> stringTableMap;

    /* <tableId,Table>*/
    private ConcurrentHashMap<Integer,Table> integerTableMap;

    ...
}

exercise3 BufferPool

BufferPool通過Catalog獲取到對應的DbFile，從DbFile中readPage

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實現

src/simpledb/BufferPool.java

buffer pool（在SimpleDB中是BufferPool類）負責將內存最近讀過的物理頁緩存下來。所有的讀寫操作通過buffer pool讀寫硬盤上不同文件。

Database類提供了一個靜態方法Database.getBufferPool()，返回整個SimpleDB進程的BufferPool實例引用。

這里用到了Page和PageId類，注意到PageId中的hashCode

    /**
     * @return a hash code for this page, represented by the concatenation of
     *   the table number and the page number (needed if a PageId is used as a
     *   key in a hash table in the BufferPool, for example.)
     * @see BufferPool
     */
    public int hashCode();

暗示了我們使用hashCode作為key來構建一個hashmap

在Lab1中需要做的只需要添加以下數據結構並實現getPage即可

    private int numPages;
    /**
     * pages in buffer pool
     */
    private ConcurrentHashMap<Integer,Page> pages;

exercise4 HeapPage

HeapPage是內存中的一個頁，包含某個table中的若干個Tuple和TupleDesc；

HeapPageId通過tableid和pageNo來標識一個HeapPage；

RecordId是Page中某個Tuple的標識

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實現

src/simpledb/HeapPageId.java
src/simpledb/RecordID.java
src/simpledb/HeapPage.java

前兩個比較簡單，主要注意hashCode的算法，借助String類來實現，以RecordId為例

    /**
     * You should implement the hashCode() so that two equal RecordId instances
     * (with respect to equals()) have the same hashCode().
     * 
     * @return An int that is the same for equal RecordId objects.
     */
    @Override
    public int hashCode() {
        String s = pageId.hashCode()+"#"+tupleNumber;
        return s.hashCode();
    }