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// record_manager.cc
// record_manager
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// Created by Hys on 2017/5/30.
// Copyright © 2017年 Hys. All rights reserved.
//
#include "record_manager.h"
//输入:表名
//输出:void
//功能:建立表文件
//异常:无异常处理(由catalog manager处理)
void RecordManager::createTableFile(std::string table_name) {
table_name = "./database/data/" + table_name;
FILE* f = fopen(table_name.c_str() , "w");
fclose(f);
}
//输入:表名
//输出:void
//功能:删除表文件
//异常:无异常处理(由catalog manager处理)
void RecordManager::dropTableFile(std::string table_name) {
table_name = "./database/data/" + table_name;
remove(table_name.c_str());
}
//输入:表名,一个元组
//输出:void
//功能:向对应表中插入一条记录
//异常:如果元组类型不匹配,抛出tuple_type_conflict异常。如果
//主键冲突,抛出primary_key_conflict异常。如果unique属性冲突,
//抛出unique_conflict异常。如果表不存在,抛出table_not_exist异常。
void RecordManager::insertRecord(std::string table_name , Tuple& tuple) {
std::string tmp_name = table_name;
table_name = "./database/data/" + table_name;
CatalogManager catalog_manager;
//检测表是否存在
if (!catalog_manager.hasTable(tmp_name)) {
throw table_not_exist();
}
Attribute attr = catalog_manager.getAttribute(tmp_name);
std::vector<Data> v = tuple.getData();
//检测插入的元组的各个属性是否合法
for (int i = 0;i < v.size();i++) {
if (v[i].type != attr.type[i])
throw tuple_type_conflict();
}
Table table = selectRecord(tmp_name);
std::vector<Tuple>& tuples = table.getTuple();
//检测是否存在主键冲突
if (attr.primary_key >= 0) {
if (isConflict(tuples , v , attr.primary_key) == true)
throw primary_key_conflict();
}
//检测是否存在unqiue冲突
for (int i = 0;i < attr.num;i++) {
if (attr.unique[i] == true) {
if (isConflict(tuples , v , i) == true)
throw unique_conflict();
}
}
//异常检测完成
//获取表所占的块的数量
// int block_num = getFileSize(table_name) / PAGESIZE;
// 改为
int block_num = getBlockNum(table_name);
//处理表文件大小为0的特殊情况
if (block_num <= 0)
block_num = 1;
//获取表的最后一块的句柄
char* p = buffer_manager.getPage(table_name , block_num - 1);
int i;
//寻找第一个空位
for (i = 0;p[i] != '\0' && i < PAGESIZE;i++) ;
int j;
int len = 0;
//计算插入的tuple的长度
for (j = 0;j < v.size();j++) {
Data d = v[j];
switch(d.type) {
case -1:{
int t = getDataLength(d.datai);
len += t;
};break;
case 0:{
float t = getDataLength(d.dataf);
len += t;
};break;
default:{
len += d.datas.length();
};
}
}
len += v.size() + 7;
int block_offset;//最终记录所插入的块的编号
//如果剩余的空间足够插入该tuple
if (PAGESIZE - i >= len) {
block_offset = block_num - 1;
//插入该元组
insertRecord1(p , i , len , v);
//写回表文件
int page_id = buffer_manager.getPageId(table_name , block_num - 1);
// buffer_manager.flushPage(page_id , table_name , block_num - 1);
// 改为
buffer_manager.modifyPage(page_id);
}
//如果剩余的空间不够
else {
block_offset = block_num;
//新增一个块
char* p = buffer_manager.getPage(table_name , block_num);
//在新增的块中插入该元组
insertRecord1(p , 0 , len , v);
//写回表文件
int page_id = buffer_manager.getPageId(table_name , block_num);
// buffer_manager.flushPage(page_id , table_name , block_num);
// 改为
buffer_manager.modifyPage(page_id);
}
//更新索引
IndexManager index_manager(tmp_name);
for (int i = 0;i < attr.num;i++) {
if (attr.has_index[i] == true) {
std::string attr_name = attr.name[i];
std::string file_path = "INDEX_FILE_" + attr_name + "_" + tmp_name;
std::vector<Data> d = tuple.getData();
index_manager.insertIndex(file_path , d[i] , block_offset);
}
}
}
// 输入:表名
// 输出:int(删除的记录数)
// 功能:删除对应表中所有记录(不删除表文件)
// 异常:如果表不存在,抛出table_not_exist异常
int RecordManager::deleteRecord(std::string table_name) {
std::string tmp_name = table_name;
table_name = "./database/data/" + table_name;
CatalogManager catalog_manager;
//检测表是否存在
if (!catalog_manager.hasTable(tmp_name)) {
throw table_not_exist();
}
//获取文件所占块的数量
// int block_num = getFileSize(table_name) / PAGESIZE;
// 改为
int block_num = getBlockNum(table_name);
//表文件大小为0时直接返回
if (block_num <= 0)
return 0;
Attribute attr = catalog_manager.getAttribute(tmp_name);
IndexManager index_manager(tmp_name);
int count = 0;
//遍历所有块
for (int i = 0;i < block_num;i++) {
//获取当前块的句柄
char* p = buffer_manager.getPage(table_name , i);
char* t = p;
//将块中的每一个元组记录设置为已删除
while(*p != '\0' && p < t + PAGESIZE) {
//更新索引
Tuple tuple = readTuple(p , attr);
for (int j = 0;j < attr.num;j++) {
if (attr.has_index[j] == true) {
std::string attr_name = attr.name[i];
std::string file_path = "INDEX_FILE_" + attr_name + "_" + tmp_name;
std::vector<Data> d = tuple.getData();
index_manager.deleteIndexByKey(file_path , d[j]);
}
}
//删除记录
p = deleteRecord1(p);
count++;
}
//将块写回表文件
int page_id = buffer_manager.getPageId(table_name , i);
// buffer_manager.flushPage(page_id , table_name , i);
// 改为
buffer_manager.modifyPage(page_id);
}
return count;
}
//输入:表名,目标属性,一个Where类型的对象
//输出:int(删除的记录数)
//功能:删除对应表中所有目标属性值满足Where条件的记录
//异常:如果表不存在,抛出table_not_exist异常。如果属性不存在,抛出attribute_not_exist异常。
//如果Where条件中的两个数据类型不匹配,抛出data_type_conflict异常。
int RecordManager::deleteRecord(std::string table_name , std::string target_attr , Where where) {
std::string tmp_name = table_name;
table_name = "./database/data/" + table_name;
CatalogManager catalog_manager;
//检测表是否存在
if (!catalog_manager.hasTable(tmp_name)) {
throw table_not_exist();
}
Attribute attr = catalog_manager.getAttribute(tmp_name);
int index = -1;
bool flag = false;
//获取目标属性对应的编号
for (int i = 0;i < attr.num;i++) {
if (attr.name[i] == target_attr) {
index = i;
if (attr.has_index[i] == true)
flag = true;
break;
}
}
//目标属性不存在,抛出异常
if (index == -1) {
throw attribute_not_exist();
}
//where条件中的两个数据的类型不匹配,抛出异常
else if (attr.type[index] != where.data.type) {
throw data_type_conflict();
}
//异常处理完成
int count = 0;
//如果目标属性上有索引
if (flag == true && where.relation_character != NOT_EQUAL) {
std::vector<int> block_ids;
//通过索引获取满足条件的记录所在的块号
searchWithIndex(tmp_name , target_attr , where , block_ids);
for (int i = 0;i < block_ids.size();i++) {
count += conditionDeleteInBlock(tmp_name , block_ids[i] , attr , index , where);
}
}
else {
//获取文件所占块的数量
// int block_num = getFileSize(table_name) / PAGESIZE;
// 改为
int block_num = getBlockNum(table_name);
//文件大小为0,直接返回
if (block_num <= 0)
return 0;
//遍历所有的块
for (int i = 0;i < block_num;i++) {
count += conditionDeleteInBlock(tmp_name , i , attr , index , where);
}
}
return count;
}
//输入:表名
//输出:Table类型对象
//功能:返回整张表
//异常:如果表不存在,抛出table_not_exist异常
Table RecordManager::selectRecord(std::string table_name , std::string result_table_name) {
std::string tmp_name = table_name;
table_name = "./database/data/" + table_name;
CatalogManager catalog_manager;
//检测表是否存在
if (!catalog_manager.hasTable(tmp_name)) {
throw table_not_exist();
}
//获取文件所占的块的数量
// int block_num = getFileSize(table_name) / PAGESIZE;
// 改为
int block_num = getBlockNum(table_name);
//处理文件大小为0的特殊情况
if (block_num <= 0)
block_num = 1;
//获取表的属性
Attribute attr = catalog_manager.getAttribute(tmp_name);
//构建table类的实例
Table table(result_table_name , attr);
std::vector<Tuple>& v = table.getTuple();
//遍历所有块
for (int i = 0;i < block_num;i++) {
//获取当前块的句柄
char* p = buffer_manager.getPage(table_name , i);
char* t = p;
//遍历块中所有记录
while (*p != '\0' && p < t + PAGESIZE) {
//读取记录
Tuple tuple = readTuple(p , attr);
//如果记录没有被删除,将其添加到table中
if (tuple.isDeleted() == false)
v.push_back(tuple);
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
}
}
return table;
}
//输入:表名,目标属性,一个Where类型的对象
//输出:Table类型对象
//功能:返回包含所有目标属性满足Where条件的记录的表
//异常:如果表不存在,抛出table_not_exist异常。如果属性不存在,抛出attribute_not_exist异常。
//如果Where条件中的两个数据类型不匹配,抛出data_type_conflict异常。
Table RecordManager::selectRecord(std::string table_name , std::string target_attr , Where where , std::string result_table_name) {
std::string tmp_name = table_name;
table_name = "./database/data/" + table_name;
CatalogManager catalog_manager;
//检测表是否存在
if (!catalog_manager.hasTable(tmp_name)) {
throw table_not_exist();
}
Attribute attr = catalog_manager.getAttribute(tmp_name);
int index = -1;
bool flag = false;
//获取目标属性的编号
for (int i = 0;i < attr.num;i++) {
if (attr.name[i] == target_attr) {
index = i;
if (attr.has_index[i] == true)
flag = true;
break;
}
}
//目标属性不存在,抛出异常
if (index == -1) {
throw attribute_not_exist();
}
//where条件中的两个数据的类型不匹配,抛出异常
else if (attr.type[index] != where.data.type) {
throw data_type_conflict();
}
//异常检测完成
//构建table
Table table(result_table_name , attr);
std::vector<Tuple>& v = table.getTuple();
if (flag == true && where.relation_character != NOT_EQUAL) {
std::vector<int> block_ids;
//使用索引获取满足条件的记录所在块号
searchWithIndex(tmp_name , target_attr , where , block_ids);
for (int i = 0; i < block_ids.size();i++) {
conditionSelectInBlock(tmp_name , block_ids[i] , attr , index , where , v);
}
}
else {
//获取文件所占的块的数量
// int block_num = getFileSize(table_name) / PAGESIZE;
// 改为
int block_num = getBlockNum(table_name);
//处理文件大小为0的特殊情况
if (block_num <= 0)
block_num = 1;
//遍历所有块
for (int i = 0;i < block_num;i++) {
conditionSelectInBlock(tmp_name , i , attr , index , where , v);
}
}
return table;
}
//输入:表名,目标属性名
//输出:void
//功能:对表中已经存在的记录建立索引
//异常:如果表不存在,抛出table_not_exist异常。如果属性不存在,抛出attribute_not_exist异常。
void RecordManager::createIndex(IndexManager& index_manager , std::string table_name , std::string target_attr) {
std::string tmp_name = table_name;
table_name = "./database/data/" + table_name;
CatalogManager catalog_manager;
//检测表是否存在
if (!catalog_manager.hasTable(tmp_name)) {
throw table_not_exist();
}
Attribute attr = catalog_manager.getAttribute(tmp_name);
int index = -1;
//获取目标属性的编号
for (int i = 0;i < attr.num;i++) {
if (attr.name[i] == target_attr) {
index = i;
break;
}
}
//目标属性不存在,抛出异常
if (index == -1) {
throw attribute_not_exist();
}
//异常检测完成
//获取文件所占的块的数量
// int block_num = getFileSize(table_name) / PAGESIZE;
// 改为
int block_num = getBlockNum(table_name);
//处理文件大小为0的特殊情况
if (block_num <= 0)
block_num = 1;
//获取表的属性
std::string file_path = "INDEX_FILE_" + target_attr + "_" + tmp_name;
//遍历所有块
for (int i = 0;i < block_num;i++) {
//获取当前块的句柄
char* p = buffer_manager.getPage(table_name , i);
char* t = p;
//遍历块中所有记录
while (*p != '\0' && p < t + PAGESIZE) {
//读取记录
Tuple tuple = readTuple(p , attr);
if (tuple.isDeleted() == false) {
std::vector<Data> v = tuple.getData();
index_manager.insertIndex(file_path , v[index] , i);
}
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
}
}
}
//以下是几个辅助函数,不详细注释了
//获取文件大小
int RecordManager::getBlockNum(std::string table_name) {
char* p;
int block_num = -1;
do {
p = buffer_manager.getPage(table_name , block_num + 1);
block_num++;
} while(p[0] != '\0');
return block_num;
}
//insertRecord的辅助函数
void RecordManager::insertRecord1(char* p , int offset , int len , const std::vector<Data>& v) {
std::stringstream stream;
stream << len;
std::string s = stream.str();
while (s.length() < 4)
s = "0" + s;
for (int j = 0;j < s.length();j++,offset++)
p[offset] = s[j];
for (int j = 0;j < v.size();j++) {
p[offset] = ' ';
offset++;
Data d = v[j];
switch(d.type) {
case -1:{
copyString(p , offset , d.datai);
};break;
case 0:{
copyString(p , offset , d.dataf);
};break;
default:{
copyString(p , offset , d.datas);
};
}
}
p[offset] = ' ';
p[offset + 1] = '0';
p[offset + 2] = '\n';
}
//deleteRecord的辅助函数
char* RecordManager::deleteRecord1(char* p) {
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
*(p - 2) = '1';
return p;
}
//从内存中读取一个tuple
Tuple RecordManager::readTuple(const char* p , Attribute attr) {
Tuple tuple;
p = p + 5;
for (int i = 0;i < attr.num;i++) {
Data data;
data.type = attr.type[i];
char tmp[100];
int j;
for (j = 0;*p != ' ';j++,p++) {
tmp[j] = *p;
}
tmp[j] = '\0';
p++;
std::string s(tmp);
switch(data.type) {
case -1:{
std::stringstream stream(s);
stream >> data.datai;
};break;
case 0:{
std::stringstream stream(s);
stream >> data.dataf;
};break;
default:{
data.datas = s;
}
}
tuple.addData(data);
}
if (*p == '1')
tuple.setDeleted();
return tuple;
}
//获取一个tuple的长度
int RecordManager::getTupleLength(char* p) {
char tmp[10];
int i;
for (i = 0;p[i] != ' ';i++)
tmp[i] = p[i];
tmp[i] = '\0';
std::string s(tmp);
int len = stoi(s);
return len;
}
//判断插入的记录是否和其他记录冲突
bool RecordManager::isConflict(std::vector<Tuple>& tuples , std::vector<Data>& v , int index) {
for (int i = 0;i < tuples.size();i++) {
if (tuples[i].isDeleted() == true)
continue;
std::vector<Data> d = tuples[i].getData();
switch(v[index].type) {
case -1:{
if (v[index].datai == d[index].datai)
return true;
};break;
case 0:{
if (v[index].dataf == d[index].dataf)
return true;
};break;
default:{
if (v[index].datas == d[index].datas)
return true;
};
}
}
return false;
}
//带索引查找
void RecordManager::searchWithIndex(std::string table_name , std::string target_attr , Where where , std::vector<int>& block_ids) {
IndexManager index_manager(table_name);
Data tmp_data;
std::string file_path = "INDEX_FILE_" + target_attr + "_" + table_name;
if (where.relation_character == LESS || where.relation_character == LESS_OR_EQUAL) {
if (where.data.type == -1) {
tmp_data.type = -1;
tmp_data.datai = -INF;
}
else if (where.data.type == 0) {
tmp_data.type = 0;
tmp_data.dataf = -INF;
}
else {
tmp_data.type = 1;
tmp_data.datas = "";
}
index_manager.searchRange(file_path , tmp_data , where.data , block_ids);
}
else if (where.relation_character == GREATER || where.relation_character == GREATER_OR_EQUAL) {
if (where.data.type == -1) {
tmp_data.type = -1;
tmp_data.datai = INF;
}
else if (where.data.type == 0) {
tmp_data.type = 0;
tmp_data.dataf = INF;
}
else {
tmp_data.type = -2;
}
index_manager.searchRange(file_path , where.data , tmp_data , block_ids);
}
else {
index_manager.searchRange(file_path , where.data , where.data , block_ids);
}
}
//在块中进行条件删除
int RecordManager::conditionDeleteInBlock(std::string table_name , int block_id , Attribute attr , int index , Where where) {
//获取当前块的句柄
table_name = "./database/data/" + table_name;//新增
char* p = buffer_manager.getPage(table_name , block_id);
char* t = p;
int count = 0;
//遍历块中所有记录
while (*p != '\0' && p < t + PAGESIZE) {
//读取记录
Tuple tuple = readTuple(p , attr);
std::vector<Data> d = tuple.getData();
//根据属性类型执行不同操作
switch(attr.type[index]) {
case -1:{
//如果满足where条件
if (isSatisfied(d[index].datai , where.data.datai , where.relation_character) == true) {
//将记录删除
p = deleteRecord1(p);
count++;
}
//如果不满足where条件,跳过该记录
else {
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
}
};break;
//同case1
case 0:{
if (isSatisfied(d[index].dataf , where.data.dataf , where.relation_character) == true) {
p = deleteRecord1(p);
count++;
}
else {
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
}
};break;
//同case1
default:{
if (isSatisfied(d[index].datas , where.data.datas , where.relation_character) == true) {
p = deleteRecord1(p);
count++;
}
else {
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
}
}
}
}
//将当前块写回文件
int page_id = buffer_manager.getPageId(table_name , block_id);
// buffer_manager.flushPage(page_id , table_name , block_id);
// 改为
buffer_manager.modifyPage(page_id);
return count;
}
//在块中进行条件查询
void RecordManager::conditionSelectInBlock(std::string table_name , int block_id , Attribute attr , int index , Where where , std::vector<Tuple>& v) {
//获取当前块的句柄
table_name = "./database/data/" + table_name;//新增
char* p = buffer_manager.getPage(table_name , block_id);
char* t = p;
//遍历所有记录
while (*p != '\0' && p < t + PAGESIZE) {
//读取记录
Tuple tuple = readTuple(p , attr);
//如果记录已被删除,跳过该记录
if (tuple.isDeleted() == true) {
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
continue;
}
std::vector<Data> d = tuple.getData();
//根据属性类型选择
switch(attr.type[index]) {
case -1:{
//满足条件,则将该元组添加到table
if (isSatisfied(d[index].datai , where.data.datai , where.relation_character) == true) {
v.push_back(tuple);
}
//不满足条件,跳过该记录
};break;
//同case1
case 0:{
if (isSatisfied(d[index].dataf , where.data.dataf , where.relation_character) == true) {
v.push_back(tuple);
}
};break;
//同case1
default:{
if (isSatisfied(d[index].datas , where.data.datas , where.relation_character) == true) {
v.push_back(tuple);
}
};
}
int len = getTupleLength(p);
p = p + len;
}
}