4.8. Оптимизация запросов

В реляционных системах запросов существует возможность выбора эффективной стратегии для вычисления выражения, с помощью которого сформулирован запрос.

Этот процесс-выбор эффективной стратегии вычислений выполняет оптимизатор на уровне транслятора.

Оптимизатор использует определенные правила и законы преобразования реляционных выражений

• Правила выборки и проекции

• Распределительный закон

• Законы коммутативности и ассоциативности

• Семантические преобразования.

Рассмотрим пример оптимизации запроса.

Дано:

R₁(A₁,A₂);R₁имеет мощность = 10x10³кортежей. ПричемA₂=11-15 кортежей.

R₂(A₃,A₄);R₂имеет мощность = 20х10³кортежей иA₃=55-50 кортежей

Найти: 1) R₃ = R₁(A₁,A₂) (X) R₂(A₃,A₄)

2)Все кортежиR₃, которые имеют А₂=11 и А₃=55

R3

А1	А2	А3	А4
	11	55
	11
		55

Мощность декартова произведения R₃= 10x10³x20x10³= 200x10⁶– кортежей, т.е для реализации запроса необходимо просмотреть 200х10⁶кортежей.

Для реализации селекции

σА₂=11˄А₃=55 (R₃) необходимо выполнить 200х10⁶обращений к отношениюR₃ для просмотра всех кортежей.

Введем эквивалентное преобразование:

σA₂=11 ˄ A₃=55 (R₃) = σA₂=11 (R₁) (X) σA₃=55 (R₂)

Это преобразование позволяет работать с R1 затем сR2, а затем получить декартово произведение и рассчитать количество обращений к отношениюR1 иR2 которые необходимо реализовать для такого выражения.

1. Для реализации σА₂=11 (R₁) – необходимо реализовать 10Х10³обращений к отношениюR₁

2. Для реализации σА₃=55 (R₂) – необходимо реализовать 20Х10³обращений к отношениюR₂

3. Для получения декартова произведения необходимо получить еще 15Х50 = 750 обращений

4. Общее количество обращений для реализации выражения R(A₁,A₂,A₃,A₄)=σA₂=11 (R₁) (X)σA₃=55 (R₂) = 20Х10³+10Х10³+750 ≈ 30Х10³обращений.

А в 1 случае имеем 200х10⁶обращений, т.е мы получаем за счет оптимизации запросов выигрыш на4 порядка.

Этот пример дает представление об оптимизации запросов, которая используется в языке SQL.

4.9. Динамика развития моделей данных.

Динамика развития моделей данных может быть наглядно представлена в виде следующего графика:

ООСУБД- обладают возможностью отображения информации о сложных взаимосвязях объектов, но для них характерна низкая скорость выполнения запросов. Логическая структура объектно-ориентированной СУБД внешне похожа на иерархическую структуру, в узлах которой находятся объекты данных.В реляционных СУБД используется реляционная модель данных т.е. данные представляются в виде отношений. Языки для этих СУБД являются объектно- ориентированными. Они работают с объектами, а данные не являются объектами. ООСУБД устраняет это противоречие. В них данные являются объектами. Для них можели данных разрабатываются специалистми СУБД.

ОРСУБД – занимают лидирующую позицию по сложности данных и гибкости поиска. ОРСУБД – или постреляционная СУБД.

Модель этого типа допускает хранение ненормализованных данных. Реализация этого условия требует сложных СУБД, но упрощает работу с данными и увеличивает скоростные характеристики БД.