Validation of mappings between data schemas

Abstract

En esta tesis, presentamos un nuevo enfoque para validar mappings entre esquemas de datos que permite al diseñador comprobar si el mapping satisface o no ciertas propiedades deseables. La respuesta que obtiene el diseñador no se limita a un simple valor booleano, sino que dependiendo del resultado de la comprobación obtendrá un ejemplo/contraejemplo que ilustre ese resultado, o bien se le indicará el conjunto de restricciones de integridad de los esquemas y formulas del mapping responsables de ese resultado. Una de las características principales de nuestro enfoque es que es capaz de tratar una clase muy expresiva de mappings y esquemas relacionales. En particular, nuestro enfoque es capaz de tratar con formulas de mapping consistentes en inclusiones y igualdades de consultas, además de permitir el uso de negaciones y comparaciones aritméticas tanto en las propias formulas del mapping como en las vistas definidas en los esquemas. Nuestro enfoque también permite tratar restricciones de integridad, las cuales pueden estar definidas no solo sobre las tablas sino también sobre las vistas de los esquemas. Dado que razonar sobre este tipo de mappings y esquemas es, desafortunadamente, indecidible, proponemos realizar un test de terminación previo a la validación del mapping. Si el test de terminación da una respuesta positiva, entonces podremos estar seguros de que la posterior comprobación de la propiedad deseable correspondiente terminará. Finalmente, también extendemos nuestro enfoque más allá del caso relacional y lo aplicamos al contexto de mappings entre esquemas XML.

In this thesis, we present a new approach to the validation of mappings between data schemas. It allows the designer to check whether the mapping satisfies certain desirable properties. The feedback that our approach provides to the designer is not only a Boolean answer, but either a (counter)example for the (un)satisfiability of the tested property, or the set of mapping assertions and schema constraints that are responsible for that (un)satisfiability. One of the main characteristics of our approach is that it is able to deal with a very expressive class of relational mapping scenarios; in particular, it is able to deal with mapping assertions in the form of query inclusions and query equalities, and it allows the use of negation and arithmetic comparisons in both the mapping assertions and the views of the schemas; it also allows for integrity constraints, which can be defined not only over the base relations but also in terms of the views. Since reasoning on the class of mapping scenarios that we consider is, unfortunately, undecidable, we propose to perform a termination test as a pre-validation step. If the answer of the test is positive, then checking the corresponding desirable property will terminate. We also go beyond the relational setting and study the application of our approach to the context of mappings between XML schemas.