數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用(1)-資料下載頁
2025-05-09 03:08本頁面
【正文】 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 查詢處理 SQ L查詢分析與轉(zhuǎn)換關(guān)系代數(shù)執(zhí)行計劃優(yōu)化執(zhí)行查詢結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計信息數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 查詢優(yōu)化的兩種主要途徑 ? 代數(shù)優(yōu)化 ：根據(jù)等價變換規(guī)則將初始查詢樹轉(zhuǎn)換成另一種形式 ， 代數(shù)優(yōu)化的輸入和輸出都是關(guān)系代數(shù)表達式 ， 但輸出比輸入更有利于于執(zhí)行 。 代數(shù)優(yōu)化一般是基于規(guī)則的優(yōu)化 ， 在代數(shù)優(yōu)化過程中一般較少使用統(tǒng)計信息 ， 不進行代價估計 。 由代數(shù)優(yōu)化產(chǎn)生的查詢樹又稱為最終查詢樹 。 ? 物理優(yōu)化 ：為代數(shù)優(yōu)化產(chǎn)生的最終查詢樹生成不同的物理執(zhí)行計劃 ， 并利用統(tǒng)計信息對計劃的執(zhí)行代價進行估計 ， 最后選擇其中代價最小的計劃作為輸出 ， 因此 ， 物理優(yōu)化是基于代價的優(yōu)化 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 代數(shù)優(yōu)化 Pname σtitle=‘Database System Concepts’ book author Pname σtitle=‘Database System Concepts’ book author 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 代數(shù)優(yōu)化的等價變換 s = ∧ = ∧ = ’張三 ’ P tag customer interest_in category 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 代數(shù)優(yōu)化的等價變換（續(xù)） s = P tag customer interest_in category s = s = ’張三’ s = P tag customer interest_in category s = s = ’張三’ 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 物理優(yōu)化 ? 物理優(yōu)化在代數(shù)優(yōu)化之后進行 ， 其過程可以概括為 “ 枚舉策略－估算代價－生成計劃 ” 三步 ? 物理優(yōu)化是基于代價進行的 。 物理優(yōu)化的思想是為每個操作考慮多種可行的執(zhí)行策略 ， 并對每種執(zhí)行策略的代價進行估計 ， 然后選擇其中代價最小的作為最終的執(zhí)行策略 ? 代價估算是物理優(yōu)化的基礎(chǔ) ， 在 DBMS中 ， 執(zhí)行代價通常是用讀寫磁盤塊的次數(shù)來衡量的 ? 為了對各種操作的代價進行估算 ， 需要在數(shù)據(jù)庫記錄一些附加的數(shù)據(jù) ， 這些數(shù)據(jù)稱為統(tǒng)計信息 ， 通常記錄在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典中 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 輔助信息 ? nr：關(guān)系 r中的元組數(shù) 。 ? br：關(guān)系 r的數(shù)據(jù)文件中包含的數(shù)據(jù)塊數(shù) 。 ? lr：關(guān)系 r中記錄的平均長度 。 ? fr：關(guān)系 r的塊因子 ， 即一個塊中平均有多少條記錄 ， fr ≈ nr / br。 ? V(A, r)：關(guān)系 r中屬性 A的不同值個數(shù) 。 如果 A是主鍵 ， 則 V(A, r) = nr。 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 選擇操作的執(zhí)行策略 ? 順序掃描：對被選擇關(guān)系的數(shù)據(jù)文件進行線性掃描 ， 判斷掃描經(jīng)過的每一條記錄是否符合選擇條件 。 ? 使用 B+樹索引：當在選擇條件涉及的列上建有 B+樹索引時 ， 可以考慮使用索引來進行選擇 。 如果是主鍵上的等值選擇 ， 則代價為 h+1， 其中 h為 B+樹的高；否則 ， 代價就會與選擇操作的選擇率有關(guān) ， 設(shè)選擇率為 f， 當 f較小時， 代價大約是 h + bleaf * f + nr * f， 當 f較大時 ， 代價大約是 h + bleaf * f + br * f， 其中 bleaf是 B+樹索引中葉節(jié)點數(shù)；對于不等選擇 ， 由于選擇率接近 100%， 一般不用索引執(zhí)行 。 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 聯(lián)接操作的執(zhí)行策略 ? 嵌套循環(huán)聯(lián)接 ? 塊嵌套循環(huán)聯(lián)接 ? 索引嵌套循環(huán)聯(lián)接 ? 歸并聯(lián)接 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 嵌套循環(huán)聯(lián)接 ? for (關(guān)系 R中的每個元組 tr) { ? for (關(guān)系 S中的每個元組 ts) { ? if (tr與 ts符合選擇條件 ) 將 trt s加入到聯(lián)接結(jié)果中 。 ? } ? } 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 塊嵌套循環(huán)聯(lián)接 ? for (關(guān)系 R中的每個塊 BR) { ? for (關(guān)系 S中的每個塊 BS) { ? for (BR中每個元組 tr) { ? for (BS中每個元組 ts) { ? if ( tr與 ts符合選擇條件 ) 將 trt s加入到聯(lián)接結(jié)果中 。 ? } ? } ? } ? } 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 索引嵌套循環(huán)聯(lián)接 ? for (關(guān)系 R中的每個元組 tr) { ? 利用索引找到 S中與 tr匹配的元組 ts。 ? 將 trt s加入到聯(lián)接結(jié)果中 。 ? } 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 歸并聯(lián)接 ? 歸并聯(lián)接在進行聯(lián)接之前首先對參與聯(lián)接的關(guān)系按聯(lián)接條件中的屬性進行按序 ， 因此 ， 在聯(lián)接時只需對參與聯(lián)接的關(guān)系進行一遍掃描 ， 代價僅為bR + bS。 歸并聯(lián)接的輸出也是按聯(lián)接條件中的屬性按好序的 。 ? 歸并聯(lián)接的限制是只能用于計算自然聯(lián)接和等值聯(lián)接 (聯(lián)接條件形如 = )。
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