45.Алгоритмы выполнения соединения: поблочное соединение, усовершенствование алгоритма поблочного соединения, соединение по индексу.

Поблочное соединение.

Ранее изложенный алгоритм можно усовершенствовать, если циклы организовывать не по кортежам, а по блокам, то есть алгоритм имеет вид.

Для каждого блока Br отношения r выполнить

Для каждого блока Bs отношения s выполнить

Для каждого кортежа tr блока Br выполнить

Для каждого кортежа ts блока Bs выполнить

Если пара (ts, tr) соответствует условию

то tr?ts добавить к результату

Основное отличие состоит в том, что для просмотра внутреннего отношения не осуществляется чтение нового блока на каждой итерации цикла, что повышает эффективность. Теперь количество обращений к диску будет br*bs+br.

Этот алгоритм можно усовершенствовать.

Если соединение осуществляется по ключу, то выполнение цикла просмотра внутреннего отношения можно прекратить после нахождения первой же пары, удовлетворяющей условию соединения.

Если размеры памяти позволяют, то можно считывать объемы информации, большие, чем блок, что уменьшает количество обращений к диску.

Просматривать внутреннее отношение можно в прямом и обратном направлениях на разных итерациях внешнего цикла, что тоже уменьшает число обращений к диску, так как в памяти уже оказывается нужный блок.

Соединение по индексу.

Для каждого кортежа внешнего отношения r осуществляется просмотр индекса, построенного по отношению s. Строки, удовлетворяющие условию соединения, читаются из отношения. Отбор строк отношения s по кортежу отношения r аналогичен выполнению селекции отношения s по условию, задаваемому кортежем tr. Стоимость такого поиска будет составлять. br+nr*c, где с – стоимость селекции в отношении s.

Этот алгоритм работает как с физически существующими индексами, так и с индексами временно построенными для выполнения запроса.

46.Алгоритм соединения слиянием.

Алгоритм соединения слиянием сортированных списков (merge join, sort merge join, sort-merge join) — разновидность алгоритма соединения.

Алгоритм получает на вход 2 таблицы и условие соединения. Результатом его работы является таблица с результатами соединения.

Входные таблицы должны быть отсортированы по столбцам, участвующим в условии соединения. Соединение осуществляется за одно сканирование (проход по) каждой из входных таблиц. То есть одна и та же строка считывается только один раз, что даёт преимущество перед соединением вложенными циклами.

Простой пример на псевдокоде:

//нужно соединить Таблицу 1 и Таблицу 2

//по условию: Таблица1.Колонка1 = Таблица2.Колонка2

//Для упрощения примера будем считать, что значения в Колонке2 уникальны

Таблица1.Сортировать(Колонка1);

Таблица2.Сортировать(Колонка2);

Таблица1.ВстатьНаПервуюЗапись;

Таблица2.ВстатьНаПервуюЗапись;

Пока Таблица1.НеПоследняяЗапись и Tаблица2.НеПоследняяЗапись

{

Пока Таблица1.Колонка1 < Taблица2.Колонка2

Таблица1.ПерейтиКСледующейЗаписи;

Если Таблица1.Колонка1 = Таблица2.Колонка2

{

Вывести (Таблица1.ТекущаяЗапись, Таблица2.ТекущаяЗапись);

Таблица1.ПерейтиКСледующейЗаписи;

}

Пока Таблица1.Колонка1 > Таблица2.Колонка2

{

Таблица2.ПерейтиКСледующейЗаписи;

}

}

Преимущества:

Соединение слиянием эффективнее, чем алгоритм соединения вложенными циклами, при условии, что списки изначально были отсортированы. В принципе, накладные расходы на сортировку могут быть распределены между несколькими операциями соединения.

Соединение слиянием в отличие от соединения с использованием хэширования может использоваться при больших размерах соединяемых таблиц.

Соединение слиянием может использоваться для соединений с условиями отличными от равенства, чего не позволяет алгоритм соединения хэшированием. Однако допустимы не любые условия соединения.

Недостатки:

Главным недостатком алгоритма является необходимость в предварительной сортировке списков. Накладные расходы на сортировку могут быть неприемлемо высокими.

При реализации в СУБД, соединение слиянием требует больше памяти и менее гибко, чем алгоритм соединения вложенными циклами.Многие авторы, в связи с этим, на практике рекомендуют избегать этого вида соединения. Во многих СУБД соединение слиянием по умолчанию не используется оптимизатором запросов и должно быть включено явно.