《查询树的优化》PPT课件.ppt

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1、第四章查询优化4.1关系数据库系统的查询处理查询处理步骤Selectstudent.namefromstudent,scWherestudent.sno=sc.snoandsc.cno=2;例：选修了2号课程的学生姓名4.1关系数据库系统的查询处理Selectstudent.namefromstudent,scWherestudent.sno=sc.snoandsc.cno=2;1.查询分析：识别其中的关键字，属性名，表名。2.查询检查：属性名是否有效，表名是否有效等。3.查询优化：例如上例中先执行连接还是先执行sc.cno=2从sc表中进行选

2、择。选用何种方法进行连接。4.查询执行。4.1关系数据库系统的查询处理查询处理步骤查询分析：对查询语句进行扫描、词法分析和语法分析。查询检查：语义检查查询优化：代数优化和物理优化查询执行4.1关系数据库系统的查询处理为什么进行代数优化？例：选修了2号课程的学生姓名Πsname(sc.cno=‘2’（SCStudent））Πsname(student.sno=sc.snoΛsc.cno=‘2’（SCХStudent））Πsname(sc.cno=‘2’(SC)Student））4.1关系数据库系统的查询处理Πsname(student.sno=s

3、c.snoΛsc.cno=‘2’（SCХStudent））假设有1000个学生记录，10000个选课记录，2号课程的选课记录为500个。1.笛卡尔积计算：1000*100002.选择：扫描1000*10000个记录3.投影4.1关系数据库系统的查询处理假设有1000个学生记录，10000个选课记录，2号课程的选课记录为500个。1.连接，采用嵌套循环：10000*1000，得到10000个结果2.选择：扫描10000个记录3.投影Πsname(sc.cno=‘2’（SCStudent））4.1关系数据库系统的查询处理假设有1000个学生记录，1

4、0000个选课记录，2号课程的选课记录为500个。1.选择：扫描10000个记录，得到500个记录2.连接，采用嵌套循环：500*1000次，得到500个记录3.投影Πsname(sc.cno=‘2’(SC)Student）选择操作先做可以提高效率。4.2代数优化4.2.1关系代数表达式等价变换规则等价的概念：若关系表达式f（E1，E2，…，En）的结果与关系表达式g（E1，E2，…，En）的结果是同一个关系，那么称这两个表达式等价。若关系表达式E1和E2是等价的可以记为：等价变换规则1.连接、笛卡儿积交换率设E1和E2是关系代数表达式，F是连

5、接运算的条件，则有：等价变换规则1.连接、笛卡儿积的结合率设E1，E2，E3是关系代数表达式，F1和F2是连接运算的条件，则有：等价变换规则2.连接、笛卡儿积的结合率设E1，E2，E3是关系代数表达式，F1和F2是连接运算的条件，则有：≡Student(SCCourse)StudentSCCourseSC(StudentCourse)≡StudentSCCourse3.投影的串接定律这里，E是关系代数表达式，Ai（i=1，2，…，n），Bj（j=1，2，…，m）是属性名且{A1，A2，…An}是{B1，B2，…，Bm}的子集。等价变换规则4.选

6、择的串接定律等价变换规则求IS系年龄大于１９岁的学生：4.选择的串接定律E是关系代数表达式，F1和F2是选择条件。选择的串接定律说明选择条件可以合并，这样一次就可以检查全部的条件。等价变换规则等价变换规则5.选择与投影的交换律此时，条件F只涉及属性组A。若条件中有不属于A的属性组B，那么有更一般的规则：等价变换规则6.选择与笛卡尔积的交换（1）F只涉及E1的属性。（2）F=F1∧F2，且F1只涉及E1的属性，F2只涉及E2的属性。（3）F=F1∧F2，且F1只涉及E1的属性，而F2涉及E1和E2的属性。(1)实例：选修1号课程的学生信息等价变换

7、规则(2)实例：信息系选修1号课程的学生信息7.选择与并的分配率设E=E1∪E2，E1和E2有相同的属性名，则：注：先做选择可以减少读取写入的数据，因此减少磁盘IO量，从而提高了效率。等价变换规则设S1是计科041的学生关系表，S2是计科042的学生关系表：等价变换规则8.选择与差运算的分配率设E1和E2有相同的属性名，则：注：先做选择可以减少读取写入的数据，因此减少磁盘IO量，从而提高了效率。等价变换规则设S1是计科041的学生关系表，S3是计科专业的学生关系表：等价变换规则9.选择对自然连接的分配率F只涉及E1和E2的公共属性。注：先做选择

8、可以减少做笛卡儿积的数据，结果关系的数据量也同步减少，因此减少磁盘IO量，提高了效率。等价变换规则等价变换规则10.投影与笛卡尔积的分配律设E1和E2