PPT《第九章 关系查询处理和查询优化》

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 小结关系查询处理和查询优化(续) 本章内容: 关系数据库管理系统的查询处理步骤 查询优化的概念 基本方法和技术 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 9.1 关系数据库系统的查询处理 9.1.1 查询处理步骤9.1.2 实现查询操作的算法示例 9.1.1 查询处理步骤 关系数据库管理系统查询处理阶段 : 1. 查询分析2. 查询检查3. 查询优化 4. 查询执行 查询处理步骤(续) 查询计划的执行代码 代数优化物理优化等 查询语句 词法分析语法分析 语义分析符号名转换安全性检查完整性初步检查 代码生成 查询执行计划 查询树(query tree) 查询分析 查询检查 查询优化 查询执行 数据库数据字典 1. 查询分析 查询分析的任务:对查询语句进行扫描、词法分析和语法分析词法分析:从查询语句中识别出正确的语言符号 语法分析:进行语法检查 2. 查询检查 查询检查的任务合法权检查视图转换安全性检查完整性初步检查根据数据字典中有关的模式定义检查语句中的数据库对象,如关系名、属性名是否存在和有效 如果是对视图的操作,则要用视图消解方法把对视图的操作转换成对基本表的操作 2. 查询检查 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查询语句转换成内部表示,即等价的关系代数表达式.关系数据库管理系统一般都用查询树,也称为语法分析树来表示扩展的关系代数表达式. 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/逻辑优化: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的选择依据基于规则(rule based)基于代价(cost based)基于语义(semantic based) 4. 查询执行 依据优化器得到的执行策略生成查询执行计划代码生成器(code generator)生成执行查询计划的代码 两种执行方法自顶向下自底向上 9.1 关系数据库系统的查询处理 9.1.1 查询处理步骤9.1.2 实现查询操作的算法示例 9.1.2 实现查询操作的算法示例 选择操作的实现 连接操作的实现 1.选择操作的实现 选择操作典型实现方法:(1) 全表扫描方法 (Table Scan)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)索引扫描方法 (Index Scan)适合于选择条件中的属性上有索引(例如B+树索引或Hash索引) 通过索引先找到满足条件的元组主码或元组指针,再通过元组指针直接在查询的基本表中找到元组 选择操作的实现(续) [例9.1] SELECT FROM Student WHERE 考虑的几种情况: C1:无条件;

C2:Sno='

201215121'

;

C3:Sage>

20;

C4:Sdept='

CS'

AND Sage>

20;

选择操作的实现(续) 全表扫描算法假设可以使用的内存为M块,全表扫描算法思想:按照物理次序读Student的M块到内存检查内存的每个元组t,如果满足选择条件,则输出t如果student还有其他块未被处理,重复①和② 选择操作的实现(续) 索引扫描算法[例9.1-C2] SELECT FROM Student WHERE Sno='