Schema Mapping. Armin Roth arminroth.de. Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

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1 Schema Mapping Armin Roth arminroth.de Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

2 Agenda 1 Wiederholung: Schema Mapping 2 Logische Mappings 3 Erzeugung der Anfragen Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

3 Wiederholung: Schema Mapping Schema Mapping Definitionen I [FHP + 02] (Inter-Schema) Korrespondenz: Zuordnung von Quellschemaelement(en) zu Zielschemaelement(en) (High-level) Mapping Menge von Korrespondenzen (Low-Level) Logisches Mapping Logische Übersetzung eines oder mehrerer Mappings, die den Integritätsbedingungen beider Schemas gehorcht und die Intention des Nutzers wiederspiegelt Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

4 Wiederholung: Schema Mapping Schema Mapping Definitionen II [FHP + 02] Interpretation Übersetzung eines Mappings in logische(s) Mapping(s) Übersetzung eines logischen Mappings in Transformationsanfrage Transformationsanfrage Anfrage in einer Anfragesprache, die Daten des Quelldaten in Struktur des Zielschemas überführt Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

5 Wiederholung: Schema Mapping Schema Mapping im Kontext Möchte Daten aus S Versteht T Versteht nicht immer S Quell- Schema S (High-level) Mapping Mapping Compiler Ziel- Schema T Quell- Instanz (Low-level) Logisches Mapping (bzw. Transformations)? Ziel- Instanz? Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

6 Wiederholung: Schema Mapping Schema Mapping Beispiel [FHP + 02] spendendb firmen firma name spenden spende betrag projekt spender haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

7 Wiederholung: Schema Mapping Erfinden von Werten Zwei Gründe zum Erfinden: non-null und Identität Non-null Werte: Erfundener Wert egal z.b. unbekannt oder null (oder Berlin ) ID Werte: Skolemfunktion Input: n Werte ((beliebige Domäne)) Output: bzgl. Input eindeutiger Wert (beliebiger Domäne) Beispiel: Konkatenation aller Input-Werte als String firma name organisationen org orgid orgname Wert für org.orgid nicht egal, sondern je nach firma.name eindeutig! Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

8 Wiederholung: Schema Mapping Schema Mapping Beispiel spendendb firmen firma name spenden spende betrag projekt spender Interpretation: - Erzeuge für jede firma in spendendb. eine org in haushaltdb - Erzeuge für jede spende in spendendb eine einnahme in haushaltdb - Erzeuge für jede spende in spendendb eine buchung in haushaltdb - Gruppiere korrekt: Schachtelung Fremdschlüssel! haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

9 Wiederholung: Schema Mapping Schema Mapping Beispiel spendendb firmen firma name spenden spende betrag projekt spender Weitere Interpretation: haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

10 Wiederholung: Schema Mapping Schema Mapping Algorithmus Drei Schritte: 1 Entdeckung von intra-schema Assoziationen 2 Entdeckung von inter-schema logischen Mappings 3 Anfrageerzeugung spendendb firmen firma name spenden spende betrag projekt spender haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

11 Wiederholung: Schema Mapping Schritt 1: Entdeckung von Assoziationen Intra-schema Assoziationen zwischen Schemaelementen Relationale Sichten enthalten maximale Gruppen assoziierter Elemente Jede Sicht repräsentiert eine eigene Kategorie an Daten der Datenquelle Unabhängig vom Mapping (aber beschränkt auf gemappte Elemente) Quell- Schema S Assoziationen des Quellschemas Ziel- Schema T Assoziationen des Zielschemas Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

12 Wiederholung: Schema Mapping Entdeckung von Assoziationen Betrachte nun Schlüssel / Fremdschlüssel (ICs) Logische Relation Erweitere jeden primären Pfad durch Verfolgen der ICs (chase) haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

13 Agenda Logische Mappings 1 Wiederholung: Schema Mapping 2 Logische Mappings 3 Erzeugung der Anfragen Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

14 Logische Mappings Schritt 2: Entdeckung von logischen Mappings Entdecke logische Mappings zwischen Quell- und Zielschema Betrachte alle Kombinationen aus Assoziationen des Quellschemas und Assoziationen des Zielschemas Interessant sind nur Kombinationen, deren Assoziationen durch Korrespondenzen verbunden sind Quell- Schema S Element - Element Korrespondenzen Ziel- Schema T Logisches Mapping Assoziationen des Quellschemas Assoziationen des Zielschemas Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

15 Logische Mappings Entdeckung von logischen Mappings spendendb firmen firma name spenden spende betrag projekt spender haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Ausgehende Korrespondenzen: Finden alle ein Ziel in der Kombination? Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

16 Logische Mappings Entdeckung von logischen Mappings spendendb firmen firma name spenden spende betrag projekt spender haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Eingehende Korrespondenzen: Stammen sie alle aus Assoziationen der Kombination? Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

17 Input des Nutzers Logische Mappings spendendb firmen firma name spenden spende betrag projekt spender haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

18 Input des Nutzers Logische Mappings spendendb firmen firma name 2. Nutzer wählt logische Mappings spenden (Interpretationen) aus spende betrag projekt spender haushaltdb Haushalt organisationen org orgid orgname einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge 1. Nutzer malt Korrespondenzen Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

19 Logische Mappings Schritt 3: Erzeugung der Anfragen Erzeuge für jedes (ausgewählte) logische Mapping eine Anfrage Auswahl und verknüpfen der entsprechenden Quelldaten Generierung der entsprechenden Zieldaten Quell- Schema S Element - Element Korrespondenzen Ziel- Schema T Anfrage: - entschachteln - joinen Logisches Mapping Anfrage (Ziel): - schachteln - splitten - Werte erfinden Assoziationen des Quellschemas Assoziationen des Zielschemas Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

20 Agenda Erzeugung der Anfragen 1 Wiederholung: Schema Mapping 2 Logische Mappings 3 Erzeugung der Anfragen Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

21 Erzeugung der Anfragen Erzeugung der Anfragen Probleme Erfinden von Werten NULL-Werte nicht immer ausreichend Schlüssel und passende Fremdschlüssel müssen erzeugt werden Schachtelung Geschachtelte Strukturen anstatt flacher logischer Relation Gruppierung Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

22 Gruppierung Erzeugung der Anfragen Alle Attribute erhalten Werte: Aber Assoziationen könnten verloren gehen Neue (falsche) Assoziationen könnten erzeugt werden Deshalb: Gruppierung notwendig Trick: Virtuelle ID Generierung mittels Skolemfunktion basierend auf allen Werten hierarchisch über der aktuellen Relation Im Beispiel: Jedes Tupel haushaltdb erhält ID Sk(land, ) Jedes weitere Tupel aus firmen mit gleichen Werten für und land errechnet gleiche ID und wird unter gleichem Element geschachtelt haushaltdb spendendb firmen firma name land land Haushalt organisationen org orgid orgname Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

23 Erzeugung der Anfragen Erzeugung von Anfragen Erzeugung proprietärer Regeln in Clio (IBM Research) for x in spenden let a = x.spende., b= x.spende.projekt, c = x.spende.betrag return <einnahme = < = a, proj = b, = Sk(a, b, c)>> in einnahmen, <buchung = < = Sk(a, b, c), datum = null, menge = c>> in buchungen spendendb spenden spende projekt betrag spender haushaltdb einnahmen einnahme proj buchungen buchung datum menge Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23

24 Literatur Erzeugung der Anfragen [FHP + 02] R. Fagin, M. Hernandez, L. Popa, Y. Velegrakis, and R. J. Miller. Translating web data. In Proc. of the Int. Conf. on Very Large Databases (VLDB), Armin Roth (arminroth.de) II Schema Mapping / 23