forked from hakimel/reveal.js
-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 3
/
hierarchies-in-rdbms.html
901 lines (838 loc) · 43 KB
/
hierarchies-in-rdbms.html
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no">
<title>Modelování hierarchických struktur v relační databázi, 2020</title>
<link rel="stylesheet" href="css/reveal.css">
<link rel="stylesheet" href="css/clock.css">
<link rel="stylesheet" href="css/theme/night.css" id="theme">
<!-- Theme used for syntax highlighting of code -->
<link rel="stylesheet" href="lib/css/zenburn.css">
<!-- Printing and PDF exports -->
<script>
var link = document.createElement( 'link' );
link.rel = 'stylesheet';
link.type = 'text/css';
link.href = window.location.search.match( /print-pdf/gi ) ? 'css/print/pdf.css' : 'css/print/paper.css';
document.getElementsByTagName( 'head' )[0].appendChild( link );
</script>
<!-- amCharts javascript sources -->
<script type="text/javascript" src="https://www.amcharts.com/lib/3/amcharts.js"></script>
<script type="text/javascript" src="https://www.amcharts.com/lib/3/serial.js"></script>
<script type="text/javascript" src="https://www.amcharts.com/lib/3/themes/chalk.js"></script>
<style>
@media screen and (max-height: 1000px) {
#logo {
display: none;
visibility: hidden;
} }
</style>
</head>
<body>
<div style="display: block; position: absolute; bottom: 40px; left: 50%; width: 1000px; margin-left: -500px; z-index: 20;">
<table style="width: 100%">
<tr>
<td style="text-align: center; vertical-align: bottom; padding-top: 2px; width: 20%">
<a href="http://www.fg.cz" target="_blank"><img src="img/javadayscz2020/FG_Forrest_neg.png" height="30px"/></a>
</td>
<td style="text-align: center; vertical-align: bottom; padding-top: 2px; width: 20%">
<a href="http://www.fg.cz" target="_blank"><img src="img/javadayscz2020/edeeone.svg" height="30px"/></a>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<div class="reveal">
<div class="slides">
<!-- INTRO -->
<section data-background="img/backgrounds/bridge.jpg">
<h1 style="color: gold; margin-top: 0.5em; text-shadow: 0 1px 0 orange, 0 2px 0 goldenrod, 0 3px 0 goldenrod, 0 4px 0 goldenrod, 0 5px 0 orange, 0 6px 1px rgba(0, 0, 0, 0.1), 0 0 5px rgba(0, 0, 0, 0.1), 0 1px 3px rgba(0, 0, 0, 0.3), 0 3px 5px rgba(0, 0, 0, 0.2), 0 5px 10px rgba(0, 0, 0, 0.25), 0 20px 20px rgba(0, 0, 0, 0.15);">Modelování hierarchických struktur v relační databázi</h1>
<p style="color: black; margin: 2em;">
Jan <a style="color: whitesmoke" href="http://www.twiter.com/novoj">@Novoj</a> Novotný
</p>
<h4 style="color: orange">Online verze prezentace<br/><a style="color: goldenrod" href="http://bit.ly/javadays2020">http://bit.ly/javadays2020</a></h4>
</section>
<!-- ABOUT ME -->
<section data-background="img/backgrounds/jno.jpg" data-background-size="contain" style="padding-left: 25%">
<h4>
<span style="font-size: 180%">Sledujte prezentaci se mnou</span><br/>
<a href="http://bit.ly/javadays2020" style="font-size: 105%">http://bit.ly/javadays2020</a>
</h4>
<h4 style="margin-bottom: 1em;">
<span style="font-size: 180%">Pohrejte si s kódem</span><br/>
<a href="https://github.com/novoj/JavaDays2020" style="font-size: 105%">https://github.com/novoj/JavaDays2020.git</a>
</h4>
<h2>O mně</h2>
<ul style="margin-left: 3em; margin-bottom: 1em;">
<li>backend vývojář v <a href="https://www.fg.cz">FG Forrest</a></li>
<li>organizátor <a href="https://www.jopenspace.cz">jOpenSpace</a> ne-konference</li>
<li>spoluautor podcastu <a href="https://kafemlejnek.tv">Kafemlejnek.TV</a></li>
<li>20 let vývojářem webových aplikací</li>
</ul>
<h4>Použití v e-commerce</h4>
<ul style="margin-left: 3em; font-size: 70%;">
<li><a href="https://www.senesi.cz">Senesi.cz (koupelny a kuchyně)</a></li>
<li><a href="https://www.signal-nabytek.cz">Signál-nábytek.cz (vybavení domácnosti)</a></li>
<li><a href="https://www.flangi.cz/">Flangi.cz (vybavení domácnosti)</a></li>
<li><a href="https://www.warehouse1.cz">Warehouse1.cz (alkohol)</a></li>
<li><a href="https://www.fjallraven-shop.cz">Fjallraven-Shop.cz (oblečení)</a></li>
</ul>
</section>
<!-- PROBLEM AREA DESCRIPTION -->
<section data-background="img/backgrounds/metalworking.jpg">
<section data-transition="fade">
<h2>Nejčastější použití</h2>
<div style="text-align: center">
<p>Více-úrovňová menu (zobraz hierarchii).</p>
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/senesi-menu.png" height="600px">
</div>
</section>
<section data-transition="fade">
<h2>Nejčastější použití</h2>
<div style="text-align: center;">
<p>Drobečková navigace (vypiš nadřízené).</p>
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/senesi-breadcrumb.png" height="600px">
</div>
</section>
<section data-transition="fade">
<h2>Nejčastější použití</h2>
<div style="text-align: center">
<p>Výpis návazných produktů v omezené sekci stromu.</p>
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/senesi-product-listing.png" height="600px">
</div>
</section>
</section>
<!-- NAIVE SOLUTION -->
<section data-background="img/backgrounds/metalworking.jpg">
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Reprezentace vazbou na rodiče</h2>
<p>Naivní návrh datové struktury, byť hojně používaný v literatuře.</p>
<div style="text-align: center">
<table style="width: 800px">
<tr>
<td style="vertical-align: top">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
CREATE TABLE category(
category_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(64) NOT NULL,
parent INT DEFAULT NULL
);
</code></pre>
</td>
<td style="vertical-align: top">
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/naive-rdm.png" height="200">
</td>
</tr>
</table>
</div>
<ul>
<li>ne všechny databáze podporují <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Hierarchical_and_recursive_queries_in_SQL">hierarchické dotazy</a></li>
<li>špatně implementovaná rekurze je na větších datech příliš pomalá</li>
</ul>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Emulace reálného stavu</h2>
<p>V praxi pracujeme s mnohem rozsáhlejšími daty a proto si pojďme devinovat situaci, která se alespoň
velmi vzdáleně podobá reálným případům z praxe.</p>
<div style="text-align: center">
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/real-life-example.png" width="600px">
</div>
<p>Ukážeme si reálné SQL dotazy nad Oracle 11g databází.</p>
<p>Zkuste si je sami: <a href="https://github.com/novoj/JavaDays2020" style="font-size: 105%">https://github.com/novoj/JavaDays2020.git</a></p>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Hierarchické dotazy v Oracle DB</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S ALESPOŇ JEDNÍM PRODUKTEM V PODKATEGORIÍCH SEKCE</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
select distinct TC.* from T_CATEGORY TC
// přes M:N vazbu produktu na kategorii
left join T_PRODUCT_CATEGORY TPC on TC.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID
left join T_PRODUCT TP on TP.PRODUCT_ID = TPC.PRODUCT_ID
// s vyloučením kategorií bez produktů
where TP.PRODUCT_ID is not null
// a hierarchickým dotazem od kategorie s ID = 2 s rekurzí přes podřízené
start with TC.CATEGORY_ID = 2
connect by prior TC.CATEGORY_ID = TC.PARENT;
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
1000 rows retrieved starting from 1 in 133 ms (execution: 9 ms, fetching: 124 ms)
</code></pre>
</div>
<p>
<small><strong>Zdroj:</strong> <a href="https://livesql.oracle.com/apex/livesql/file/tutorial_GQMLEEPG5ARVSIFGQRD3SES92.html">Oracle tutorial</a></small>
</p>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Hierarchické dotazy v Oracle DB</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S ALESPOŇ JEDNÍM PRODUKTEM V PODKATEGORIÍCH SEKCE</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
SELECT distinct t3.* FROM T_CATEGORY t1
// otrocky připojme X podřízených úrovní kategorií
LEFT JOIN T_CATEGORY t2 ON t2.parent = t1.category_id
LEFT JOIN T_CATEGORY t3 ON t3.parent = t2.category_id
// s M:N vazbou produktu na kategorii
LEFT JOIN T_PRODUCT_CATEGORY TPC on t1.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID OR t2.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID OR t3.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID
LEFT JOIN T_PRODUCT TP on TP.PRODUCT_ID = TPC.PRODUCT_ID
// s vyloučením kategorií bez produktů a nastavením úvodní kategorie na ID = 2
where TP.PRODUCT_ID is not null
and t1.CATEGORY_ID = 2
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
1000 rows retrieved starting from 1 in 148 ms (execution: 12 ms, fetching: 136 ms)
</code></pre>
</div>
<ul>
<li>špatně škáluje na velkých datech</li>
<li>limitováno na předem daný počet úrovní zanoření</li>
<li>nepraktické z více ohledů</li>
</ul>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Hierarchické dotazy v Oracle DB</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S POČTEM PRODUKTŮ V NICH</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape style="max-height: 500px">
// zajímají nás kategorie a počet produktů v nich
select TC.*, A.PRODUCT_COUNT from T_CATEGORY TC
inner join (
// zde můžeme získat pouze sloupce, které jsou použité v GROUP by sekci
select t1.CATEGORY_ID, count(0) as PRODUCT_COUNT
from T_CATEGORY t1
// přes M:N vazbu produktu na kategorii
left join T_PRODUCT_CATEGORY TPC on t1.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID
left join T_PRODUCT TP on TP.PRODUCT_ID = TPC.PRODUCT_ID
// s vyloučením kategorií bez produktů a nastavením úvodní kategorie na ID = 2
where TP.PRODUCT_ID is not null
start with t1.CATEGORY_ID = 2
connect by prior t1.CATEGORY_ID = t1.PARENT
// seskupit podle kategorie
group by t1.CATEGORY_ID
having count(0) > 0
) a on a.CATEGORY_ID = TC.CATEGORY_ID
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
100 rows retrieved starting from 1 in 224 ms (execution: 153 ms, fetching: 71 ms)
</code></pre>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Hierarchické dotazy v Oracle DB</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ NADŘÍZENÉ KATEGORIE</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
select * from T_CATEGORY TC
// nadřízené kategorii s ID = 4
start with TC.CATEGORY_ID = 4
// s obrácenou rekurzivní vazbou
connect by prior TC.PARENT = TC.CATEGORY_ID;
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
5 rows retrieved starting from 1 in 63 ms (execution: 6 ms, fetching: 57 ms)
</code></pre>
</div>
<p>
<small><strong>Zdroj:</strong> <a href="https://livesql.oracle.com/apex/livesql/file/tutorial_GQMLEEPG5ARVSIFGQRD3SES92.html">Oracle tutorial</a></small>
</p>
</section>
</section>
<!-- TEXT BASED SOLUTION -->
<section data-background="img/backgrounds/metalworking.jpg">
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Reprezentace formou skládané cesty</h2>
<div style="text-align: center">
<table style="width: 800px">
<tr>
<td style="vertical-align: middle">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape style="width: 450px">
CREATE TABLE category(
category_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(64) NOT NULL,
path VARCHAR(512) DEFAULT '/'
);
</code></pre>
</td>
<td style="vertical-align: top">
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/path-rdm.png" height="200px">
</td>
</tr>
<tr>
<td colspan="2" style="text-align: center">
<h4>Ukázka dat</h4>
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/composed-path-example.png">
</td>
</tr>
</table>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 2em;">Reprezentace formou skládané cesty</h2>
<table>
<tr>
<th>Výhody</th>
<th>Nevýhody</th>
</tr>
<tr>
<td>
<ul>
<li>vyhneme se rekurzi</li>
<li>překvapivě relativně i rychlé i na větších datech</li>
<li>nadřízené položky jsou zakódované v cestě</li>
</ul>
</td>
<td>
<ul>
<li>vyžaduje větší prostor na disku</li>
<li>komplikovaně se udržuje při přesunech ve stromu</li>
</ul>
</td>
</tr>
</table>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Reprezentace formou skládané cesty</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S ALESPOŇ JEDNÍM PRODUKTEM V PODKATEGORIÍCH SEKCE</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
select distinct TC.* from T_CATEGORY TC
// přes M:N vazbu produktu na kategorii
left join T_PRODUCT_CATEGORY TPC on TC.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID
left join T_PRODUCT TP on TP.PRODUCT_ID = TPC.PRODUCT_ID
// s vyloučením kategorií bez produktů
where TP.PRODUCT_ID is not null
// jejichž cesta začíná cestou nadřízené kategorie
and TC.PATH like '/0/1/2/%';
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
1000 rows retrieved starting from 1 in 108 ms (execution: 4 ms, fetching: 104 ms)
</code></pre>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Reprezentace formou skládané cesty</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S POČTEM PRODUKTŮ V NICH</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie a počet produktů v nich
select TC.*, A.PRODUCT_COUNT from T_CATEGORY TC
inner join (
// zde můžeme získat pouze sloupce, které jsou použité v GROUP by sekci
select T_CATEGORY.CATEGORY_ID, count(0) as PRODUCT_COUNT
from T_CATEGORY
// přes M:N vazbu produktu na kategorii
left join T_PRODUCT_CATEGORY TPC on T_CATEGORY.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID
left join T_PRODUCT TP on TP.PRODUCT_ID = TPC.PRODUCT_ID
// jejichž cesta začíná cestou nadřízené kategorie
where TP.PRODUCT_ID is not null
and T_CATEGORY.PATH like '/0/1/2/%'
// seskupit podle kategorie
group by T_CATEGORY.CATEGORY_ID
having count(0) > 0
) a on a.CATEGORY_ID = TC.CATEGORY_ID
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
100 rows retrieved starting from 1 in 144 ms (execution: 73 ms, fetching: 71 ms)
</code></pre>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Reprezentace formou skládané cesty</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ NADŘÍZENÉ KATEGORIE</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
select * from T_CATEGORY
where CATEGORY_ID in (
// rozděl cestu na jednotlivé fragmenty
select regexp_substr(a.PATH, '[^/]+', 1, level)
from (
// nadřízené kategorii s ID = 4
select concat(PATH, concat('/', concat(CATEGORY_ID, '/'))) as PATH
from T_CATEGORY where CATEGORY_ID = 4
) a
// fragmenty převeď na řádkovou reprezentaci (černá magie)
connect BY regexp_substr(a.PATH, '[^/]+', 1, level) is not null)
// setřídit podle úrovně zanoření sestupně
order by LVL desc;
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
5 rows retrieved starting from 1 in 111 ms (execution: 83 ms, fetching: 28 ms)
</code></pre>
</div>
<p>
<small><strong>Zdroj:</strong> <a href="https://livesql.oracle.com/apex/livesql/file/tutorial_GQMLEEPG5ARVSIFGQRD3SES92.html">Oracle tutorial</a></small>
</p>
</section>
</section>
<!-- MPTT SOLUTION -->
<section data-background="img/backgrounds/metalworking.jpg">
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<p>Odlišný pohled na hierarchická data formou do sebe zanořených množin.</p>
<table>
<tr>
<td style="vertical-align: middle">
<img src="https://cloud.githubusercontent.com/assets/1818373/7474091/7d7f409a-f33f-11e4-9979-9a0fc566ac59.png"/>
</td>
<td style="vertical-align: middle; font-weight: bold; font-size: 220%; color: goldenrod; padding: 0;">→</td>
<td style="vertical-align: middle">
<img src="https://cloud.githubusercontent.com/assets/1818373/7474097/80c09c5e-f33f-11e4-8437-63c243791261.png" width="1200px"/>
</td>
</tr>
</table>
</section>
<section>
<h2>Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<p>U každého uzlu se definují levé a pravé hranice, které jsou větší než levé a pravé hranice všech jejich dětí.</p>
<div style="text-align: center">
<img src="https://cloud.githubusercontent.com/assets/1818373/7474104/869870d4-f33f-11e4-8d40-76518a332bce.png"/>
</div>
</section>
<section>
<h2>Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<div style="text-align: center">
<p>Mapování v následující relační struktuře:</p>
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/mptt-base.png"/>
</div>
<p>Získej všechny podřízené uzly konkrétního uzlu</p>
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
select * from MPTT where left >= node.left and right <= node.right
</code></pre>
<p>Získej všechny nadřízené uzly konkrétního uzlu</p>
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
select * from MPTT where left <= node.left and right => node.right
</code></pre>
</section>
<section>
<h2>Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<p>Pro další typy dotazů je vhodné rozšířit MPTT informace o úroveň zanoření a počet dětí.</p>
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/mptt-extended.png" style="float: left; width: 350px; margin-right: 40px; margin-top: 110px; margin-bottom: 60px"/>
<p>Získej uzly podřízené konkrétního uzlu do hloubky Y</p>
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
select * from MPTT
where left >= node.left and
right <= node.right and
level >= node.level and
level <= node.level + Y
</code></pre>
<p>Získej uzly nadřízené konkrétnímu uzlu do hloubky Y</p>
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
select * from MPTT
where left <= node.left and
right => node.right and
level >= node.level and
level <= node.level + Y
</code></pre>
<p>Získej všechny podřízené "koncové" uzly konkrétního uzlu</p>
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
select * from MPTT a
where left <= node.left and
right => node.right and
node.numberOfChildren = 0
</code></pre>
</section>
<section>
<h2>Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<h3 style="margin-top: 1em;">Nevýhody</h3>
<ol>
<li>zápisy do datové struktury jsou drahé.<br/>S každým zápisem je třeba zaktualizovat hranice ve velké části stromu.</li>
<li>zhoršená čitelnost pro vývojáře - z hranic není ihned patrné umístění ve stromu</li>
</ol>
<h3 style="margin-top: 1em;">Běžné operace se stromem:</h3>
<ul>
<li>přidání nového uzlu</li>
<li>změna pořadí uzlu mezi "sourozenci"</li>
<li>odstranění uzlu</li>
<li>přesun uzlu včetně podstromu na jiné místo v hierarchii</li>
</ul>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S ALESPOŇ JEDNÍM PRODUKTEM V PODKATEGORIÍCH SEKCE</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
select distinct TC.* from T_CATEGORY TC
// přes M:N vazbu produktu na kategorii
left join T_PRODUCT_CATEGORY TPC on TC.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID
left join T_PRODUCT TP on TP.PRODUCT_ID = TPC.PRODUCT_ID
// pouze kategorie jejichž hranice leží uvnitř intevalu
where TC.LEFT >= 3 and TC.RIGHT <= 21052
// s vyloučením kategorií bez produktů
and TP.PRODUCT_ID is not null;
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
1000 rows retrieved starting from 1 in 91 ms (execution: 5 ms, fetching: 86 ms)
</code></pre>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S ALESPOŇ JEDNÍM PRODUKTEM V PODKATEGORIÍCH SEKCE</h4>
<p>Pokud de-normalizujeme strukturu tabulek a uložíme hranice blíže k produktu, potom:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
select distinct TC.* from T_CATEGORY TC
// s vazbou na produkty
inner join T_PRODUCT TP on TC.LEFT = TP.LEFT and TC.RIGHT = TP.RIGHT
// jejichž hranice leží uvnitř intevalu
where TP.LEFT >= 3 and TP.RIGHT <= 21052
</code></pre>
</div>
<p><small>Poznámka: de-normalizací jsme zároveň porušili M:N vazbu, ale tento příklad je zde pouze pro ilustraci</small></p>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
1000 rows retrieved starting from 1 in 85 ms (execution: 4 ms, fetching: 81 ms)
</code></pre>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S POČTEM PRODUKTŮ V NICH</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie a počet produktů v nich
select TC.*, A.PRODUCT_COUNT from T_CATEGORY TC
inner join (
// zde můžeme získat pouze sloupce, které jsou použité v GROUP by sekci
select T_CATEGORY.CATEGORY_ID, count(0) as PRODUCT_COUNT
from T_CATEGORY
// přes M:N vazbu produktu na kategorii
left join T_PRODUCT_CATEGORY TPC on T_CATEGORY.CATEGORY_ID = TPC.CATEGORY_ID
left join T_PRODUCT TP on TP.PRODUCT_ID = TPC.PRODUCT_ID
// jejichž hranice leží uvnitř intevalu
where T_CATEGORY.LEFT >= 3 and T_CATEGORY.RIGHT <= 21052
and TP.PRODUCT_ID is not null
// seskupit podle kategorie
group by T_CATEGORY.CATEGORY_ID
having count(0) > 0
) a on a.CATEGORY_ID = TC.CATEGORY_ID
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
100 rows retrieved starting from 1 in 133 ms (execution: 49 ms, fetching: 84 ms)
</code></pre>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ KATEGORIE S POČTEM PRODUKTŮ V NICH</h4>
<p>Pokud de-normalizujeme strukturu tabulek a uložíme hranice blíže k produktu, potom:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie a počet produktů v nich
select TC.*, A.PRODUCT_COUNT from T_CATEGORY TC
inner join (
// které se váží na hranice produktů
select left, right, count(0) as PRODUCT_COUNT from T_PRODUCT TP
// jejichž hranice leží uvnitř intevalu
where TP.LEFT >= 3 and TP.RIGHT <= 21052
// seskupeno dle hranic (pouze ty a počet nás zajímají)
group by left, RIGHT
// sloučeno dle shodných hranic
) a on TC.LEFT = a.LEFT and TC.RIGHT = a.RIGHT
</code></pre>
</div>
<p><small>Poznámka: de-normalizací jsme zároveň porušili M:N vazbu, ale tento příklad je zde pouze pro ilustraci</small></p>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
100 rows retrieved starting from 1 in 143 ms (execution: 68 ms, fetching: 75 ms)
</code></pre>
</div>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) algoritmus</h2>
<h4 style="color: goldenrod; margin-bottom: 1em;">VYPIŠ NADŘÍZENÉ KATEGORIE</h4>
<div style="text-align: center">
<pre><code class="sql" data-trim data-noescape>
// zajímají nás kategorie
select TC.* from T_CATEGORY TC
// jejichž hranice obklopují hranice koncové kategorie
where TC.LEFT <= 5 and TC.RIGHT >= 15
// setřídit podle úrovně zanoření sestupně
order by LVL desc;
</code></pre>
</div>
<p>S přibližným výsledkem:</p>
<div style="text-align: center">
<pre><code>
5 rows retrieved starting from 1 in 43 ms (execution: 4 ms, fetching: 39 ms)
</code></pre>
</div>
<p>
<small><strong>Zdroj:</strong> <a href="https://livesql.oracle.com/apex/livesql/file/tutorial_GQMLEEPG5ARVSIFGQRD3SES92.html">Oracle tutorial</a></small>
</p>
</section>
</section>
<section data-background="img/backgrounds/metalworking.jpg">
<h2>Odezvy typizovaných dotazů</h2>
<!-- amCharts javascript code -->
<script type="text/javascript">
AmCharts.makeChart("chartdiv",
{
"type": "serial",
"categoryField": "Typ dotazu",
"startDuration": 1,
"fontFamily": "Arial",
"fontSize": 14,
"theme": "chalk",
"categoryAxis": {
"gridPosition": "start",
"title": ""
},
"trendLines": [],
"graphs": [
{
"balloonText": "[[value]] ms",
"fillAlphas": 1,
"id": "AmGraph-1",
"title": "Hierarchický dotaz",
"type": "column",
"valueField": "Hierarchický dotaz"
},
{
"balloonText": "[[value]] ms",
"fillAlphas": 1,
"id": "AmGraph-2",
"title": "Skládaná cesta (like)",
"type": "column",
"valueField": "Skládaná cesta (like)"
},
{
"balloonText": "[[value]] ms",
"fillAlphas": 1,
"id": "AmGraph-3",
"title": "MPTT",
"type": "column",
"valueField": "MPTT"
},
{
"balloonText": "[[value]] ms",
"fillAlphas": 1,
"id": "AmGraph-4",
"title": "MPTT de-normalizovaný",
"type": "column",
"valueField": "MPTT de-normalizovaný"
}
],
"guides": [],
"valueAxes": [
{
"id": "ValueAxis-1",
"title": "Odezva v ms"
}
],
"allLabels": [],
"balloon": {
"borderAlpha": 0
},
"legend": {
"enabled": true,
"useGraphSettings": true
},
"dataProvider": [
{
"Hierarchický dotaz": "133",
"Skládaná cesta (like)": "140",
"MPTT": "133",
"MPTT de-normalizovaný": "153",
"Typ dotazu": "Kategorie v sekci s alespoň jedním produktem"
},
{
"Hierarchický dotaz": "224",
"Skládaná cesta (like)": "144",
"MPTT": "133",
"MPTT de-normalizovaný": "143",
"Typ dotazu": "Kategorie v sekci s počtem produtků"
},
{
"Hierarchický dotaz": "571",
"Skládaná cesta (like)": "347",
"MPTT": "302",
"MPTT de-normalizovaný": "163",
"Typ dotazu": "Produkty v sekci"
},
{
"Hierarchický dotaz": "63",
"Skládaná cesta (like)": "111",
"MPTT": "43",
"MPTT de-normalizovaný": "43",
"Typ dotazu": "Nadřízené kategorie"
}
]
}
);
</script>
<div id="chartdiv" style="height: 600px; background-color: #282828;" ></div>
<p style="text-align: center">
<small><strong>Měřeno na:</strong> Oracle 11g, Intel® Core™ i7-5600U CPU @ 2.60GHz × 4, RAM 32GB, Ubuntu 20.04</small><br/>
<small>Absolutní hodnoty nemají smysl, klíčové v grafu jsou relativní vztahy.</small>
</p>
</section>
<!-- PMPTT SOLUTION -->
<section data-background="img/backgrounds/metalworking.jpg">
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Precalculated Modified Preorder Tree Traversal (PMPTT) algoritmus</h2>
<p>Pokus o odpověď na negativa MPTT algoritmu v oblasti změn ve stromě.</p>
<ul>
<li>deterministicky přiřazuje hranice kategoriím dle pořadí jejich vzniku</li>
<li>pro kategorie na nižších úrovních jsou předem definované rozsahy "bucketů", které se postupně obsazují</li>
<li>pořadí bucketů není rozhodující, zavádí se nový sloupec "order"</li>
</ul>
<h4 style="margin-top: 1em;">Zavádí ovšem tři nové limitace:</h4>
<ul>
<li>je nutné předem stanovit maximální počet uzlů v rámci nadřízeného uzlu</li>
<li>je nutné předem stanovit maximální počet zanořených úrovni</li>
<li>součet všech rozsahů na nejnižší úrovni musí být <= rozsah číselného datového typu</li>
</ul>
</section>
<section>
<h2>Prealokovaná struktura pro 3 úrovně o 2 položkách</h2>
<p>Struktura je zprvu "virtuální" a postupně se zaplňuje reálnými daty:</p>
<div style="text-align: center;">
<img src="img/hierarchies-in-rdbms/pmptt.png">
</div>
<p>Level 0 je limitován maximálním rozpětím datového typu Java Long. Tj. reálně např. 10 úrovní při
55 položkách. Toto množství by se dalo teoreticky dále rozšířit přechodem na unsigned long.</p>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Open source FTW!</h2>
<p>PMPTT knihovna je dostupná pod MIT licencí v Maven Central:</p>
<pre><code class="xml" data-trim data-noescape>
<dependency>
<groupId>one.edee.oss</groupId>
<artifactId>pmptt_core</artifactId>
<version>1.0.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>one.edee.oss</groupId>
<artifactId>pmptt_rdbms</artifactId>
<version>1.0.0</version>
</dependency>
</code></pre>
<p>Dokumentace a zdrojové kódy jsou dostupné na GitHub:</p>
<p><a href="https://github.com/FgForrest/PMPTT">https://github.com/FgForrest/PMPTT</a></p>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Open source FTW!</h2>
<p>Použití v kódu:</p>
<pre><code class="java" data-trim data-noescape style="max-height: 800px">
// create PMPTT instance
final PMPTT pmptt = new PMPTT(new MemoryStorage());
// PMPTT instance can handle several different "hierarchies" - ie. trees
final Hierarchy hierarchy = pmptt.getOrCreateHierarchy("eshopCategories", (short) 10, (short) 51);
// fill up hierarchy with categories
final HierarchyItem tvs = hierarchy.createRootItem("Televize");
final HierarchyItem washingMachines = hierarchy.createRootItem("Pračky");
final HierarchyItem cellPhones = hierarchy.createRootItem("Mobily");
final HierarchyItem lcd = hierarchy.createItem("LCD", tvs.getCode());
// bounds are automatically computed and accessible for attaching to de-normalized structures
final Long leftBound = tvs.getLeftBound();
final Long rightBound = tvs.getRightBound();
// all hierarchy modification operations are baked in
hierarchy.removeItem(cellPhones.getCode());
hierarchy.moveItemBetweenLevelsFirst(washingMachines.getCode(), tvs.getCode());
// you can list categories top-bottom
final List<HierarchyItem> childrens = hierarchy.getChildItems(tvs.getCode());
final List<HierarchyItem> leafs = hierarchy.getLeafItems(tvs.getCode());
// or bottom up
final List<HierarchyItem> parents = hierarchy.getParentItems(lcd.getCode());
</code></pre>
</section>
<section>
<h2 style="margin-bottom: 1em;">Open source FTW!</h2>
<p>Podpora pro de-normalizované modely:</p>
<pre><code class="java" data-trim data-noescape style="max-height: 800px">
// register callback for updating bounds in custom tables
pmptt.registerChangeListener(
new HierarchyChangeListenerAdapter() {
@Override
public void itemUpdated(HierarchyItem updatedItem, HierarchyItem originalItem) {
//update bounds in other tables
}
}
);
</code></pre>
</section>
</section>
<!-- OUTRO -->
<section data-background="img/backgrounds/attention.jpg">
<div style="display: inline-block; padding: 1em; background-color: rgba(0, 0, 0, 0.7);">
<h1>Díky za pozornost</h1>
<p><strong>Zdroje:</strong></p>
<ul>
<li><a href="https://livesql.oracle.com/apex/livesql/file/tutorial_GQMLEEPG5ARVSIFGQRD3SES92.html">Oracle: Hierarchical Queries: Databases for Developers</a></li>
<li><a href="https://gist.github.com/tmilos/f2f999b5839e2d42d751">Milos Tomic: Modified Preorder Tree Traversal</a></li>
<li><a href="https://www.zdrojak.cz/serialy/ukladam/">Zdroják: Ukládáme hierarchická data v databázi (3 díly)</a></li>
<li><a href="https://github.com/FgForrest/PMPTT">Precalculated modified preorder tree traversal na GitHub</a></li>
</ul>
<p>Kontaktujte mě na <a target="_blank" href="https://www.twitter.com/novoj">@Novoj</a> nebo <a target="_blank" href="mailto:[email protected]">[email protected]</a></p>
</div>
</section>
</div>
</div>
<script src="lib/js/head.min.js"></script>
<script src="js/reveal.js"></script>
<script src="js/jquery.min.js"></script>
<script src="js/clock.js"></script>
<script src="https://www.youtube.com/iframe_api"></script>
<script>
// Full list of configuration options available here:
// https://github.com/hakimel/reveal.js#configuration
Reveal.initialize({
history: true,
controls: true,
progress: true,
history: true,
center: true,
width: 1200,
height: 900,
theme: Reveal.getQueryHash().theme, // available themes are in /css/theme
transition: Reveal.getQueryHash().transition || 'default', // default/cube/page/concave/zoom/linear/fade/none
// Optional libraries used to extend on reveal.js
dependencies: [
{ src: 'lib/js/classList.js', condition: function() { return !document.body.classList; } },
{ src: 'plugin/markdown/marked.js', condition: function() { return !!document.querySelector( '[data-markdown]' ); } },
{ src: 'plugin/markdown/markdown.js', condition: function() { return !!document.querySelector( '[data-markdown]' ); } },
{ src: 'plugin/highlight/highlight.js', async: true, callback: function() { hljs.initHighlightingOnLoad(); } },
{ src: 'plugin/zoom-js/zoom.js', async: true, condition: function() { return !!document.body.classList; } },
{ src: 'plugin/notes/notes.js', async: true, condition: function() { return !!document.body.classList; } }
]
});
</script>
</body>
</html>