3.3.3.
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.
3.3.4
Дано
R1 (A1, A2); R1 имеет мощность = 10x103 кортежей. Причем A2=11-15 кортежей.
R2 (A3, A4); R2 имеет мощность = 20х103 кортежей и A3=55-50 кортежей
Найти: 1) R3 = R1(A1,A2) (X) R2(A3,A4)
2)Все кортежи R3, 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 200х106 кортежей.
Для реализации селекции
σА2=11˄А3=55 (R3) необходимо выполнить 200х106 обращений к отношению R3 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 с R2, а затем получить декартово произведение и рассчитать количество обращений к отношению R1 и R2 которые необходимо реализовать для такого выражения.
-
Для реализации σА2=11 (R1) – необходимо реализовать 10Х103 обращений к отношению R1
-
Для реализации σА3=55 (R2) – необходимо реализовать 20Х103 обращений к отношению R2
-
Для получения декартова произведения необходимо получить еще 15Х50 = 750 обращений
-
Общее количество обращений для реализации выражения R(A1,A2,A3,A4)= σA2=11 (R1) (X) σA3=55 (R2) = 20Х103+10Х103+750 ≈ 30Х103 обращений.
А в 1 случае имеем 200х106 обращений, т.е мы получаем за счет оптимизации запросов выигрыш на 4 порядка.
Этот пример дает представление об оптимизации запросов, которая используется в языке SQL.