关系查询处理及查询优化.pdf

第三篇 系统篇 第九章 关系查询处理和查询优化 An Introduction to Database Systems 1 / 82 Outline • 关系数据库系统的查询处理 • 关系数据库系统的查询优化 • 代数优化 • 物理优化 • 小结 An Introduction to Database Systems 2 / 82 关系数据库系统的查询处理 • 查询处理步骤 – RDBMS查询处理阶段 查询分析 查询检查 查询优化 查询执行 • 实现查询操作的算法示例 An Introduction to Database Systems 3 / 82 查询处理步骤 An Introduction to Database Systems 4 / 82 1. 查询分析 • 对查询语句进行扫描、词法分析和语法分析 • 从查询语句中识别出语言符号 • 进行语法检查和语法分析 An Introduction to Database Systems 5 / 82 2. 查询检查 • 根据数据字典对合法的查询语句进行语义检查 • 根据数据字典中的用户权限和完整性约束定义对用户的存 取权限进行检查 • 检查通过后把SQL查询语句转换成等价的关系代数表达式 • RDBMS一般都用查询树(语法分析树)来表示扩展的关系 代数表达式 • 把数据库对象的外部名称转换为内部表示 An Introduction to Database Systems 6 / 82 3. 查询优化 • 查询优化：选择一个高效执行的查询处理策略 • 查询优化分类： – 代数优化：指关系代数表达式的优化 – 物理优化：指存取路径和底层操作算法的选择 • 查询优化方法选择的依据： – 基于规则(rule based) – 基于代价(cost based) – 基于语义(semantic based) An Introduction to Database Systems 7 / 82 4. 查询执行 • 依据优化器得到的执行策略生成查询计划 • 代码生成器(code generator)生成执行查询 计划的代码 An Introduction to Database Systems 8 / 82 关系数据库系统的查询处理 • 查询处理步骤 – RDBMS查询处理阶段 • 实现查询操作的算法示例 一、选择操作的实现 二、连接操作的实现 An Introduction to Database Systems 9 / 82 一、选择操作的实现 • ［例1］Select * from student where 条件 表达式 ； 考虑条件表达式的几种情况： C1：无条件； C2：Sno＝200215121； C3：Sage20； C4：Sdept＝CS AND Sage20； An Introduction to Database Systems 10 / 82 选择操作的实现(续) • 选择操作典型实现方法： – 1. 简单的全表扫描方法 对查询的基本表顺序扫描，逐一检查每个元组是否 满足选择条件，把满足条件的元组作为结果输出 适合小表，不适合大表 – 2.