Rucbase-Lab3[查询执行实验文档].md

• 查询执行文档
  • 任务一：元数据管理和DDL实现 (5-7Days)
    • 元数据管理 (1-2Days)
    • DDL语句实现* (2-3Days)
    • 任务完成功能
  • 任务二：DQL—— select_from语句和相关算子实现(10-15Days)
    • 算子实现
      • 扫描算子(顺序* & 索引) (2-3Days)
      • 连接算子(Nested Loop Join)* (2-3Days)
      • 投影算子 (1-2Days)
      • select_from语句补全 (3Days)
        • 可选任务(5-7Days)
    • 任务完成功能
  • 任务三：DML—— INSERT/DELETE/UPDATE语句和算子实现(10-15Days)
    • Insert 插入操作的实现(5Days)
      • 插入算子
      • insert_into()语句补全
      • 任务完成功能
    • Delete 删除操作的实现(5Days)
      • 删除算子
      • delete_from语句补全
      • 任务完成功能
    • Update 更新操作的实现(5Days)
      • 更新算子
      • update_set 语句补全
      • 任务完成功能
  • 分数说明

查询执行文档

Rucbase查询执行模块采用的是火山模型(Volcano Model),你可以通过链接获取相应论文阅读以理解火山模型的基本概念，并结合项目结构文档理解系统查询模块的整体架构和处理流程。

实验一：元数据管理和DDL语句 (25分)

在本实验中，你需要完成src/system/sm_manager.cpp中的接口，使得系统能够支持DDL语句，具体包括create table、drop table、create index和drop index语句。

相关代码位于src/system/sm_manager.h和src/system/sm_manager.cpp文件中。在src/system/sm_manager.cpp文件中，给出了create_table、create_db和drop_db函数的实现示例，你需要参照这些函数实现剩余的空缺函数。

在SmManager类中，你需要实现的函数接口如下：

• open_db(...)：系统通过调用该接口打开数据库

在运行系统时，你需要在命令行中输入一个参数<database name>，代表当前数据库的名称，系统会创建一个同名文件夹，并在文件夹中存储所有数据库相关的数据文件。系统再次启动时，会打开数据库名称的同名文件夹，并通过读取元数据文件获取当前数据库的相关元数据。 同时，系统还需要打开所有的表文件和索引文件，并将文件句柄加载到系统中。

• close_db(...)：系统通过调用该接口关闭数据库

在系统服务端关闭时，系统调用该函数，将元数据信息、表数据等落盘，并关闭相关文件。

• drop_table(...)：删除表

系统调用该函数删除指定名称等表，并删除相关的数据文件，更新元数据信息

• create_index(...)：创建索引

系统调用该函数在指定表的指定属性上创建索引（该函数在lab2中应该已经实现了）

• drop_index(...)：删除索引

系统调用该函数删除指定表的指定索引（该函数在lab2中应该已经实现了）

测试点及分数

在完成本任务后，你需要使用src/test文件夹下的query_unit_test.py单元测试文件来进行basic_query_test1.sql的测试

cd src/test/query
python query_unit_test.py basic_query_test1.sql # 25分
python query_unit_test.py basic_query_test{i}.sql  # replace {i} with the desired test file index

实验二：DML语句实现（75分）

在本实验中，你需要完成src/execution文件夹下执行算子中的空缺函数，使得系统能够支持增删改查四种DML语句。

相关代码位于src/execution文件夹下，其中需要完成的文件包括executor_delete.h、executor_nestedloop_join.h、executor_projection.h、executor_seq_scan.h、executor_update.h，已经实现的文件包括executor_insert.h和execution_manager.cpp。

在本实验中，你需要仿照insert算子实现如下算子：

• SeqScan算子：你需要实现该算子的Next()、beginTuple()和nextTuple()接口，用于表的扫描，你需要调用RmScan中的相关函数辅助实现（这些接口在lab1中已经实现）；
• Projection算子：你需要实现该算子的Next()、beginTuple()和nextTuple()接口，该算子用于投影操作的实现；
• NestedLoopJoin算子：你需要实现该算子的Next()、beginTuple()和nextTuple()接口，该算子用于连接操作，在本实验中，你只需要支持两表连接；
• Delete算子：你需要实现该算子的Next()接口，该算子用于删除操作；
• Update算子：你需要实现该算子的Next()接口，该算子用于更新操作。

所有算子都继承了抽象算子类execuotr_abstract，它给出了各个算子继承的基类抽象算子的声明和相应方法。

连接算子实现提示

多表连接语句的语法如下：

select [col..] from TbName join TbName ... where cond; 

连接算子不能够作为算子树的叶子节点，它的结构中有两个指向左右孩子算子的指针

std::unique_ptr<AbstractExecutor> left_;
std::unique_ptr<AbstractExecutor> right_;

在本系统中，默认规定用的连接方式是连接算子作为右孩子

如，select * from A,B,C，系统生成的算子树如下

//          P (Projection)
//          |
//          L2  (LoopJoin)
//         /  \
//        A    L1
//           /    \
//          B      C  (C table scan)

你需要补充完成LoopJoin算子中的以下3个方法：

void beginTuple() override {}

void nextTuple() override {}

std::unique_ptr<RmRecord> Next() override{}
    

测试点及分数

在完成本实验所有任务后，你需要通过src/test文件夹下的basic_query_test1～basic_query_test5.sql测试。

cd src/test/query
python query_test_basic.py  # 100分

测试说明

本实验通过SQL语句黑盒测试，包括五个测试点，每个测试点测试内容和分数如下：

测试点	测试内容	分数
basic_query_test1	表和索引的创建与删除	25
basic_query_test2	单表插入与条件查询	15
basic_query_test3	单表更新与条件查询	15
basic_query_test4	单表删除与条件查询	15
basic_query_test5	多表连接与条件查询	30

注意⚠️：

在本测试中，要求把select语句的输出写入到指定文件中，写入逻辑已经在select_from函数中给出，不要修改写入格式。 对于执行错误的SQL语句，需要打印failure到output.txt文件中。