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1、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystem第九章關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化1AnIntroductiontoDatabaseSystem主要內(nèi)容本章的目的是希望學(xué)生了解RDBMS查詢處理的基本步驟，查詢優(yōu)化的概念、基本方法和技術(shù)，為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中利用查詢優(yōu)化技術(shù)提高查詢效率和系統(tǒng)性能打下基礎(chǔ)。2AnIntroductiontoDatabaseSystem主要內(nèi)容重點(diǎn)：了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化的重要性。掌握查詢處理各個(gè)步驟的主要功能。能夠把SQL語(yǔ)句轉(zhuǎn)換成查詢樹(shù)，對(duì)查詢樹(shù)進(jìn)行代數(shù)優(yōu)化，轉(zhuǎn)換成優(yōu)化的查詢樹(shù)。掌握物理優(yōu)化的基本方法。難點(diǎn)：能運(yùn)用本章學(xué)習(xí)的
2、查詢優(yōu)化知識(shí)，對(duì)于比較復(fù)雜的查詢，尤其是涉及連接和嵌套的查詢，寫出適合RDBMS自動(dòng)優(yōu)化的SQL語(yǔ)句。對(duì)于RDBMS不能優(yōu)化的查詢需要重寫查詢語(yǔ)句，進(jìn)行手工調(diào)整以優(yōu)化性能。不要把優(yōu)化的任務(wù)全部放在RDBMS上。3AnIntroductiontoDatabaseSystem第九章關(guān)系系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化9.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢處理9.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢優(yōu)化9.3代數(shù)優(yōu)化9.4物理優(yōu)化9.5小結(jié)4AnIntroductiontoDatabaseSystem關(guān)系系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化（續(xù)）本章目的：RDBMS的查詢處理步驟查詢優(yōu)化的概念基本方法和技術(shù)查詢優(yōu)化分類：代數(shù)優(yōu)化物理優(yōu)化5An
3、IntroductiontoDatabaseSystem9.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢處理9.1.1查詢處理步驟9.1.2實(shí)現(xiàn)查詢操作的算法示例6AnIntroductiontoDatabaseSystem9.1.1查詢處理步驟RDBMS查詢處理階段：1.查詢分析2.查詢檢查3.查詢優(yōu)化4.查詢執(zhí)行7AnIntroductiontoDatabaseSystem查詢處理步驟（續(xù)）查詢處理步驟8AnIntroductiontoDatabaseSystem1.查詢分析對(duì)查詢語(yǔ)句進(jìn)行掃描、詞法分析和語(yǔ)法分析從查詢語(yǔ)句中識(shí)別出語(yǔ)言符號(hào)進(jìn)行語(yǔ)法檢查和語(yǔ)法分析9AnIntroductionto
4、DatabaseSystem2.查詢檢查根據(jù)數(shù)據(jù)字典對(duì)合法的查詢語(yǔ)句進(jìn)行語(yǔ)義檢查根據(jù)數(shù)據(jù)字典中的用戶權(quán)限和完整性約束定義對(duì)用戶的存取權(quán)限進(jìn)行檢查檢查通過(guò)后把SQL查詢語(yǔ)句轉(zhuǎn)換成等價(jià)的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式RDBMS一般都用查詢樹(shù)(語(yǔ)法分析樹(shù))來(lái)表示擴(kuò)展的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式把數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的外部名稱轉(zhuǎn)換為內(nèi)部表示10AnIntroductiontoDatabaseSystem3.查詢優(yōu)化查詢優(yōu)化：選擇一個(gè)高效執(zhí)行的查詢處理策略查詢優(yōu)化分類：代數(shù)優(yōu)化：指關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化物理優(yōu)化：指存取路徑和底層操作算法的選擇查詢優(yōu)化方法選擇的依據(jù)：基于規(guī)則(rulebased)基于代價(jià)(costbased)
5、基于語(yǔ)義(semanticbased)11AnIntroductiontoDatabaseSystem4.查詢執(zhí)行依據(jù)優(yōu)化器得到的執(zhí)行策略生成查詢計(jì)劃代碼生成器(codegenerator)生成執(zhí)行查詢計(jì)劃的代碼12AnIntroductiontoDatabaseSystem9.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢處理9.1.1查詢處理步驟9.1.2實(shí)現(xiàn)查詢操作的算法示例13AnIntroductiontoDatabaseSystem9.1.2實(shí)現(xiàn)查詢操作的算法示例一、選擇操作的實(shí)現(xiàn)二、連接操作的實(shí)現(xiàn)14AnIntroductiontoDatabaseSystem一、選擇操作的實(shí)現(xiàn)［例1］
6、Select*fromstudentwhere<條件表達(dá)式>；考慮<條件表達(dá)式>的幾種情況：C1：無(wú)條件；C2：Sno＝'200215121'；C3：Sage>20；C4：Sdept＝'CS'ANDSage>20；15AnIntroductiontoDatabaseSystem選擇操作的實(shí)現(xiàn)（續(xù)）選擇操作典型實(shí)現(xiàn)方法：1.簡(jiǎn)單的全表掃描方法對(duì)查詢的基本表順序掃描，逐一檢查每個(gè)元組是否滿足選擇條件，把滿足條件的元組作為結(jié)果輸出適合小表，不適合大表2.索引(或散列)掃描方法適合選擇條件中的屬性上有索引(例如B+樹(shù)索引或Hash索引)通過(guò)索引先找到滿足條件的元組主碼或元組指針，再通
7、過(guò)元組指針直接在查詢的基本表中找到元組16AnIntroductiontoDatabaseSystem選擇操作的實(shí)現(xiàn)（續(xù)）［例1-C2］以C2為例，Sno＝‘200215121’，并且Sno上有索引(或Sno是散列碼)使用索引(或散列)得到Sno為‘200215121’元組的指針通過(guò)元組指針在student表中檢索到該學(xué)生［例1-C3］以C3為例，Sage>20，并且Sage上有B+樹(shù)索引使用B+樹(shù)索引找到Sage＝20的索引項(xiàng)，以此為入口點(diǎn)在B+樹(shù)的順序集上得到Sage>20的所有元組指針通過(guò)這些元組
