数据库系统概论(4).ppt

文档介绍：数据库系统概论
关系系统及其查询优化
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关系系统的定义（1）
关系系统与关系模型密切相关，支持关系模型的系统为关系系统。
关系模型
数据结构：关系
数据操作：关系代数中的并、交、差、广义笛卡尔积、选择、投影、连接、除等操作
数据完整性：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性
支持关系模型应该能支持上述概念
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关系系统的定义（3）
几点解释
必须支持三种操作（选择、投影和连接）是因为他们是用户使用数据库的基本操作
支持这三种运算而不是全部运算是因为他们是最有用的运算功能，能解决大部分的实际问题。
要求运算不依赖存取路径是要保证数据的物理独立性
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关系系统的分类
，按照各类系统支持关系模型的程度进行分类（S、I、M）
表示系统：仅支持关系数据结构(S)，不能算是关系系统
最小关系系统：仅支持关系数据结构和三种关系操作（S、M)
关系完备的系统：支持关系数据结构和所有的关系操作
全关系系统：支持关系模型的所有特征
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全关系系统的基本准则（1）
准则0：一个关系型的DBMS必须能完全通过它的关系能力来管理数据库。
准则1：信息准则。关系型DBMS的所有信息都应在逻辑一级上用一种方法即表中的值显式的表示。
准则2：保证访问准则。依靠表名、主码和列名的组合，保证能以逻辑方式访问关系数据库中的每个数据项。
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全关系系统的基本准则（2）
准则3：空值的系统化处理。
准则4：基于关系模型的动态的联机数据字典。
准则5：统一的数据子语言准则。
准则6：视图更新准则。
准则7：高级插入、修改和删除操作。
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全关系系统的基本准则（3）
准则8：数据的物理独立性。
准则9：数据的逻辑独立性。
准则10：数据完整性的独立性。
准则11：分布独立性。
准则12：无破坏准则。
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查询优化
关系系统的优点所在是：查询优化，它减轻了用户选择存取路径的负担。
查询优化的优点：系统可以比用户程序的“优化”做得更好，因为：
可以从数据字典中获取许多统计信息
如果信息发生变化，系统会自动对查询重新优化
可以考虑数百种不同的执行计划
包括了很多复杂的优化技术
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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
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基于代价的优化算法
要求优化器充分考虑各种参数（如缓冲区大小等），通过某中代价模型计算出各种查询执行方案的的执行代价，然后选择代价最小的执行方案。
总代价=I/O代价+CPU代价
或
总代价=I/O代价+CPU代价+内存代价
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