《数据库系统概论》第5版原版授课-第9章.ppt

基于代价的优化（续） （3）嵌套循环连接算法的代价估算公式 嵌套循环连接算法的代价 cost＝Br+BrBs/(K-1) 如果需要把连接结果写回磁盘 cost＝Br+Br Bs/(K-1)+(Frs*Nr*Ns)/Mrs 其中Frs为连接选择性(join selectivity)，表示连接结果元组数的比例 Mrs是存放连接结果的块因子，表示每块中可以存放的结果元组数目 基于代价的优化（续） （4）排序-合并连接算法的代价估算公式 如果连接表已经按照连接属性排好序，则 cost＝Br+Bs+(Frs*Nr*Ns)/Mrs 如果必须对文件排序 还需要在代价函数中加上排序的代价 对于包含B个块的文件排序的代价大约是 (2*B)+(2*B*log2B) 第九章 关系查询处理和查询优化 9.1 关系数据库系统的查询处理 9.2 关系数据库系统的查询优化 9.3 代数优化 9.4 物理优化 *9.5 查询计划的执行 9.6 小 结 9.6 小 结 查询处理是关系数据库管理系统的核心，查询优化技术是查询处理的关键技术 本章主要内容 查询处理过程 查询优化 代数优化 物理优化 查询执行 查询分析 查询检查 查询优化 查询执行 9.6 小 结 查询处理是关系数据库管理系统的核心，查询优化技术是查询处理的关键技术 本章主要内容 查询处理过程 查询优化 代数优化 物理优化 查询执行 启发式代数优化 9.6 小 结 查询处理是关系数据库管理系统的核心，查询优化技术是查询处理的关键技术 本章主要内容 查询处理过程 查询优化 代数优化 物理优化 查询执行 基于规则的存取路径优化 基于代价的优化 9.6 小 结 查询处理是关系数据库管理系统的核心，查询优化技术是查询处理的关键技术 本章主要内容 查询处理过程 查询优化 代数优化 物理优化 查询执行 自顶向下执行方式 自底向上执行方式 小结（续） 比较复杂的查询，尤其是涉及连接和嵌套的查询 不要把优化的任务全部放在关系数据库管理系统上 应该找出关系数据库管理系统的优化规律，以写出适合关系数据库管理系统自动优化的SQL语句 对于关系数据库管理系统不能优化的查询需要重写查询语句，进行手工调整以优化性能 9.3 代 数 优 化 9.3.1 关系代数表达式等价变换规则 9.3.2 查询树的启发式优化 9.3.2 查询树的启发式优化 典型的启发式规则 （1）选择运算应尽可能先做 在优化策略中这是最重要、最基本的一条。 （2）把投影运算和选择运算同时进行 如有若干投影和选择运算，并且它们都对同一个关系操作，则可以在扫描此关系的同时完成所有的这些运算以避免重复扫描关系。 查询树的启发式优化（续） （3） 把投影同其前或其后的双目运算结合起来，没有必要为了去掉某些字段而扫描一遍关系。 （4） 把某些选择同在它前面要执行的笛卡尔积结合起来成为一个连接运算，连接特别是等值连接运算要比同样关系上的笛卡尔积省很多时间。 查询树的启发式优化（续） （5） 找出公共子表达式 如果这种重复出现的子表达式的结果不是很大的关系 并且从外存中读入这个关系比计算该子表达式的时间少得多 则先计算一次公共子表达式并把结果写入中间文件是合算的。 当查询的是视图时，定义视图的表达式就是公共子表达式的情况 * 查询树的启发式优化（续） 遵循这些启发式规则，应用9.3.1的等价变换公式来优化关系表达式的算法。 算法：关系表达式的优化 输入：一个关系表达式的查询树 输出：优化的查询树 方法： （1）利用等价变换规则4把形如σF1∧F2∧…∧Fn(E)变换为 σF1(σF2(…(σFn(E))…))。 （2）对每一个选择，利用等价变换规则4～9尽可能把它 移到树的叶端。 规则4： 合并或分解选择运算 规则5-9： 选择运算与其他运算交换 规则4: 选择的串接定律 ( (E))≡ (E) * 查询树的启发式优化（续） （3）对每一个投影利用等价变换规则3，5，10，11中的一般形式尽可能把它移向树的叶端。 注意： 等价变换规则3使一些投影消失或使一些投影出现 规则5把一个投影分裂为两个，其中一个有可能被移向树的叶端 （4）利用等价变换规则3～5，把选择和投影的串接合并成单个选择、单个投影或一个选择后跟一个投影，使多个选择或投影能同时执行，或在一次扫描中全部完成 规则3： 合并或分解投影运算 规则5,10,11：投影运算与其他运算交换 规则3：合并或分解投影运算 规则4：合并或分解