27. Основные этапы обработки запросов.
SQL – в последних операциях, реализуются операции реляционной алгебры. Результат трансформации одного и того же запроса на SQL может иметь несколько эквивалентов на языке низкого уровня.
Цель – выбор такого варианта представления запроса, для обработки которой потребуется минимум системных ресурсов. Общее время выполнения запроса состоит из суммы времени выполнения отдельных операций. Здесь возникает проблема, связанная с большим числом отношений.
Основные методы оптимизации основываются на статических показателях накапливаемых для БД (кардинальность отношений, степень отношений, наличие индексов, их число, размер блоков и др.)
При выполнения оптимизации запросов следует раньше всего выбирать унарные операции (проекция, выборка), которые сокращают число картежей, которые затем будет участвовать в бинарных операциях.
Общая схема оптимизации запроса можно представить следующим образом.
Динамическая оптимизация выполнения при каждом вызове запроса статически предусматривает однократное выполнение.
Рассмотрим основные этапы выполнения запроса
Этап декомпозиции.
Назначение: преобразование запроса на языки высокого уровня в выражение реляционной алгебры с последней проверкой его синтаксической и семантической корректности. Т.е. на этом этапе выполняется анализ, нормализация, семантический анализ, упрощение и реструктуризация запроса.
Анализ - проведение лексического и синтаксического анализа. Уточняется присутствуют ли все определения для указанных в запросе отношений и атрибутов.
Дерево запроса называется дерево реляционной алгебры.
Стадия нормализации выполняется с целью упрощения манипулирования данными. Здесь предикаты образуются в одну из 2-ух стандартных форм.
Конъюнктивная. Это последовательность конъюнкции, связанных между собой операциями конъюнкции AND (). Каждая конъюнкция может содержать один или более терма, соединенных операторами дизъюнкции OR (). Например, (position = ‘инспектор’ salary Ю 200000) s.sno=b.bno
Дизъюнкция. Это последовательность соединений, связанных между собой операциями дизъюнкции. Каждая дизъюнкция может содержать один или 2 терма, соединенных операторами конъюнкции. Пример, (position = ‘Менеджер’ bno = BS) (salary > 200000 bno=33).
Выборка, которая строиться на основе дизъюнктивных операторов будет содержать объединения тех картежей, которые удовлетворяют любым из входящих конъюнкций.
Семантический анализ проверяется нормализованные запросы, которые сформулированы не корректно, либо содержат противоречивые требования. Хапрос считается не корректным, если его выполнение не может привести к формированию набора результирующих данных. Например, условие:
Position = ‘ Инспектор’ Position = ‘Менеджер’
Упрощение. Цель: выявление избыточной информации исключающая общие подвыражения и преобразования запроса в семантическую форму. Здесь рассматриваются вопросы существующих ограничений доступа, применяется во внимание требования поддержки целостности данных. И если пользователь не имеет необходимых прав доступа, то выполнение запроса отменяется.
Процедура упрощения использует правила эквивалентности реляционной алгебры.
Р р = р Р false=false P (-p)=false P true =p P p=p P (-p)=true P false =p P true=true
Реструктуризация запроса запрос преобразуется в такую форму, которая позволяет обеспечить наиболее эффективное его выполение.