数据库论文数据库管理系统中查询优化的设计.PDF

中国月期刊咨询网 数据库论文数据库管理系统中查询优化的设计 目前，数据库管理系统已经成为数据库技术中的核心技术，同时也是信息化建设中应用最广泛的软件。数据库管理系 统经过几个阶段的发展，已经在商业领域得到了迅速和广泛的应用。广泛的应用领域为数据库技术的发展和不断进步 提供了发展的原动力，如今的数据库管理技术呈现出标准化、网络化、大型化和智能化的趋势。 【摘要】目前，数据库管理系统已经成为数据库技术中的核心技术，同时也是信息化建设中应用最广泛的软件。如今 的数据库管理技术呈现出标准化、网络化、大型化和智能化的趋势。国外数据库管理系统由于研究的时间比较早，其 技术比较先进。我国虽然也自主研发了一些数据库管理系统，但是和国外的产品相比还有一定的差距。本文以国产数 据库管理系统OSCAR为例，重点阐述了查询优化的一些关键技术和具体实现方法。 【关键词】数据库管理系统,查询优化,选择性因子,关键技术 1引言 我国从宏观政策方面也给数据库管理系统一定的扶持，例如国家的863计划就专门设立了“数据库管理系统及其应用 ”。本文以国产数据库管理系统OSCAR为例，重点阐述了查询优化的一些关键技术和具体实现方法。 2查询优化关键技术 2.1查询优化的一般准则 查询优化的一般准则能改善一定程度的查询效率，但是并不是改善程度最好，策略最好的。查询优化的一般准则如表 1所示。 2.2查询优化的规则系统 神州OSCAR数据库管理系统，应用范围广泛，该数据库主要基于Client/Server的结构，该体系结构又分为物理结构、 逻辑结构、进程和内存结构四个方面。同时OSCAR数据库管理系统具有强大的规则系统，该规则系统可以实现不明 确试图和试图的更新。例如位于分析器和优化器之间的重写系统，其作用是分析传回的用户查询信息。当重写规则被 定义之后，重写系统将对传回的用户查询进行内部操作。 2.3查询优化预处理 查询优化预处理是在真正的优化处理之前进行的操作，主要是为了进行更加高效地查询规划，查询预处理包括对目标 列的预处理、条件表达式的预处理和对集合操作的预处理。例如对目标列的预处理首先要补全目标列，然后需要确保 表定义中的顺序和查询树的顺序一致。对条件的预处理需要把条件表达式需要把NOT下推或尽可能去掉NOT，或者 把条件表达式转换成析取范式或者合取范式。对集合的预处理操作又可分为Except、Union和Intersect等。 2.4查询优化的逻辑优化 逻辑优化的完成主要依靠索引来完成，主要是进行物理上的优化过程，从而使用逻辑优化来完成查询的计算过程。逻 辑优化主要包括两个方面。 “AND”的优化过程。在进行优化时第一步是要找出含有“AND”的逻辑表达式，然后查询是否存在可以使用索引 的子查询表达式，如果不存在则采用扫描的方式进行逻辑运算。如果存在可以使用索引的子查询表达式，就需要先计 算中查询表达式，最后利用查询表达式的运算结果计算其余的查询表达式。 “OR”的优化过程。“OR”的优化过程和“AND”的优化过程基本思路一致，都需要在子查询表达式中找出是否存 在可以使用的索引。如果不存在可以使用的索引，当子查询表达式存在多个时，就要调整子查询表达式的运算顺序， 从而得到中间结果，把中间结果最后进行“或”计算后得到最后的计算结果。如果存在可以使用的索引，就需要使用 索引得到中间计算结果。 3实现数据库管理系统查询优化的算法 1 / 3 中国月期刊咨询网 算法是实现数据库管理系统查询优化的基础和关键，目前成熟的算法也很多，不同的算法查询优化的效果也更不相同 ，本文重点介绍两种。3.1存取方法和存储路径分析 查询优化器的一个重要功能就是如果选择检索数据，然后构造良好的执行计划。在OSCAR数据库管理系统中主要采 用下面三种存取方法和存储路径。 顺序扫描。顺序扫描需要读取信息表中全部元组，检查每一个元组是否满足WHERE的条件，对于任意一个信息表， 需要从头到尾的按照顺序扫描一遍，需要花费的时间相对较长。为了提高扫描效率，可以使用多块读取的方式。 索引扫描。利用建立的多列或单列索引，可以提高检索的效率。当语句访问