系统概论王珊_系统概论第五版_系统概论(4)

（2）如果的物理统计信息改变了，系统可以自动对查询重新优化以选择相适应的执行计划。在非关系系统中必须重写程序，而重写程序在实际应用中往往是不太可能的。 查询优化概述（续） （3）优化器可以考虑数百种不同的执行计划，程序员一般只能考虑有限的几种可能性。 （4）优化器中包括了很多复杂的优化技术，这些优化技术往往只有最好的程序员才能掌握。系统概论系统的自动优化相当于使得所有人都拥有这些优化技术。 查询优化概述（续） 关系管理系统通过某种代价模型计算出各种查询执行策略的执行代价，然后选取代价最小的执行方案 集中式 执行开销主要包括 磁盘存取块数 I/O代价 处理机时间 CPU代价 查询的内存开销 I/O代价是最主要的 分布式 总代价 I/O代价+CPU代价+内存代价＋通信代价 查询优化概述（续） 查询优化的总目标 选择有效的策略 求得给定关系表达式的值 使得查询代价最小 实际上是较小 9.2 关系系统的查询优化 9.2.1查询优化概述 9.2.2一个实例 9.2.2 一个实例 一个关系查询可以对应不同的执行方案，其效率可能相差非常大。 [例9.3] 求选修了2号课程的学生姓名。

用SQL表达： SELECT Student.Sname FROM Student, SC WHERE Student.Sno SC.Sno AND SC.Cno ’2’ 假定学生-课程中有1000个学生记录，10000个选课记录 选修2号课程的选课记录为50个 一个实例（续） 可以用多种等价的关系代数表达式来完成这一查询 Q1 πSname σStudent.Sno SC.Sno∧SC.Cno '2' Student×SC Q2 πSname σSC.Cno '2' Student SC Q3 πSname Student σSC.Cno '2' SC 一个实例（续） 1.第一种情况 Q1 πSname σStudent.Sno SC.Sno∧SC.Cno '2' Student×SC 一个实例（续） （1） 计算广义笛卡尔积 算法： 在内存中尽可能多地装入某个表 如Student表 的若干块，留出一块存放另一个表 如SC表 的元组。 把SC中的每个元组和Student中每个元组连接，连接后的元组装满一块后就写到中间文件上 从SC中读入一块和内存中的Student元组连接，直到SC表处理完。

再读入若干块Student元组，读入一块SC元组 重复上述处理过程，直到把Student表处理完 一个实例（续） 设一个块能装10个Student元组或100个SC元组，在内存中存放5块Student元组和1块SC元组，则读取总块数为 ＋ 100+20×100 2100块 读Student表100块，读SC表20遍，每遍100块，则总计要读取2100数据块。 连接后的元组数为103×104 107。设每块能装10个元组，则写出106 块。 一个实例（续） （2）作选择操作 依次读入连接后的元组，按照选择条件选取满足要求的记录 假定内存处理时间忽略。读取中间文件花费的时间 同写中间文件一样 需读入106块。 若满足条件的元组假设仅50个，均可放在内存。 一个实例（续） （3）作投影操作 把第（2）步的结果在Sname上作投影输出，得到最终结果 第一种情况下执行查询的总读写数据块 2100+106 +106 一个实例（续） 2.第二种情况 Q2 πSname σSc.Cno '2' Student SC （1）计算自然连接 执行自然连接，读取Student和SC表的策略不变，总的读取块数仍为2100块 自然连接的结果比第一种情况大大减少，为104个元组 写出数据块 103 块 一个实例（续） 2.第二种情况（续） （2）读取中间文件块，执行选择运算，读取的数据块 103 块 （3）把第2步结果投影输出。

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