资源描述：
《分布式数据库中半连接操作的查询优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2008年1月内蒙古大学学报(自然科学版)Jan.2008第39卷第1期JournalofInnerMongoliaUniversityVol.39No.1文章编号:1000-1638(2008)01-0102-04分布式数据库中半连接操作的查询优化高红云,张春艳,王丽颖(内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010)摘要:查询优化技术是分布式数据库中的关键技术、而半连接操作是查询技术中的非常有效和重要的技术.介绍了查询优化技术实现的目标、查询执行的途径,分析了分布式数据库中半连接操作的执行代价,半连接的操作过程,比
2、较了两种半连接操作的执行代价评估和优化结果,并给出结论.关键词:分布式数据库;查询优化;半连接操作中图分类号:TN915.07文献标识码:A引言分布式查询处理是用户与分布式数据库系统的接口,也是分布式数据库研究的主要问题之一.查询优化算法是查询处理中的关键技术.分布式数据库管理系统的研究始于20世纪70年代中期,在30多年的发展中,取得了丰硕的成果.分布式数据查询优化算法也越来越成熟,但是,由于分布式数据的〔1〕分散性,使分布式数据查询比集中式数据查询复杂得多.连接操作是常用而且代价较高的一种操作.在分布式数据查询处理中,连
3、接操作是影响查询效率的关键因素.为了使分布式数据库系统能有效地处理连接操作,人们作了大量的研究.对连接操作的优化一般有两种方法,一种是采用半连接来缩减它的操作数,以降低通信费用;另一种是直接进行连〔2〕接操作.二者追求的优化目标不同,前者主要关注传输代价,而后者主要关注本地代价.因此,在处理以通信传输代价为主时,主要是采用半连接技术对查询处理进行优化,半连接技术在处理分布式数据库中海量信息查询和复杂查询领域里具有较实用的价值.1查询执行的目标和途径在集中式数据库,查询执行有很多途径,而在分布式数据库中,同一查询则有更多的执行
4、方式.查询执行方式不同,其系统资源耗费及相应时间也不相同,因此需要查询优化器选择最好的查询执行方式.在分布式数据库系统中,一个查询可能涉及多个站点.查询优化就是要保证查询总开销和总响应时间为最小.通常以两种不同的目标来考虑查询优化,一种目标是以总代价最小为目标,除了集中式数据库系统一样CPU代价和I/O代价之外,总代价还包括通过网络在站点之间传输数据或信息的代价;这是由于分布式数据库系统中数据是分布和冗余的,使得查询处理中,一般需要考虑站点间传递数据和信息所需要的通信费用,它会引起查询总代价的增加.另一目标是以每个查询的响应
5、时间最短为标准,数据的分布和冗余也增加了查询的并行处理的可能性,从而可以减缩查询处理的响应时间,〔3,4〕以加快查询处理速度.查询优化是一个复杂的问题,全面的查询优化往往是不可能的.往往是寻求一个较优的方法.收稿日期:2007-04-12基金项目:广东省自然科学基金(07300578)作者简介:高红云(1966～),女,河北任丘人,副教授,硕士.第1期高红云等分布式数据库中半连接操作的查询优化103所以,在分布式查询处理技术中,查询优化的基本类型通常包括两类:一类是针对查询执行代价的优化,另一类是针对查询响应时间的优化.针
6、对查询执行代价进行优化的目标是:使查询执行所使用的系统资源尽量地少,从而降低系统开销,整个系统的开销可以从各单个系统资源的开销表达式中推出.针对查询响应时间进行优化的目标是:尽量减少查询的响应时间,而不计较系统资源的耗费.使用半连接技术可以减少查询的执行代价,所以半连接技术是分布式数据库中的非常重要的查询技术.查询优化尽量使冗余的不必要的操作减为最小,选择最便宜或最快的方法执行数据库操作,最好〔6〕地调度执行顺序,并尽可能地采用标准的可共享的子方法.在分布式系统中,我们要用数据通信线上的信息传输来控制查询的执行以及操作顺序,
7、数据传输还用于在各站点间查询传送结果和部分结果,因此查询优化器还必须对这些数据传输进行决策.查询优化就是从各种策略中选出整体结果最便〔9〕宜或最快的查询执行方法.2分布式数据库中的半连接操作的查询优化下面主要讨论DDB中两种主要的JOIN执行方法,SEMI-JOIN与JOIN相比,局部数据处理将有所增加,但数据在不同站点间的传输将会减少.〔4〕2.1半连接操作SEMI-JOIN运算是将两个关系进行连接后,再将其结果在其中一个关系的属性上进行投影.用〔1〕“∝”表示SEMI-JOIN操作.用“∞”表示自然连接JOIN操作.“∏
8、Ri”表示在属性集Ri上的投影,SEMI-JOIN操作可以定义如下:R1∝R2=∏R1(R1∞R2)(1)由查询的等价转换关系,上式可以用以下等价的公式代替:即R1∝R2=R1∞(∏R2)(2)2.2采用半连接操作表示连接操作的过程如果关系R1和R2是在不同的站点A和B上的两个关系,SEM
