文档介绍：第九章 关系查询处理及其查询优化
关系数据库系统的查询优化
数据库系统概论 第9章 关系查询处理
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。
一个关系可以定义为关系系统，当且仅当它：
（1）支持关系数据库（关系数据结构）。
（2）支持选择、投影、连接运算，对这些运算不必要
求定义任何物理存取路径。
S
M
I
S
M
I
S
M
I
M
I
S
表式系统
最小关系系统
关系完备的
全关系的
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数据结构
数据操作
完整性
表式系统
表
(最小)关系系统
表
选择、投影、连接
关系完备的系统
表
全关系系统
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关系数据库系统的查询优化
查询优化的特点：
（1）优化器可以从数据字典中获取许多统计信息。
（2）如果数据库的物理统计信息改变了，系统可以自动对查询进行重新优化以选择相应的执行计划。
（3）优化器可以考虑数百种不同的执行计划。
（4）优化器中包括了很多复杂的优化技术。
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实际系统的查询优化步骤:
1. 将查询转换成某种内部表示，通常是语法树.
2. 根据一定的等价变换规则把语法树转换成标准
（优化）形式.
3. 选择低层的操作算法,对于语法树中的每一个操作
计算各种执行算法的执行代价,选择代价小的执行
算法.
4. 生成查询计划(查询执行方案)查询计划是由一系
列内部操作组成的.
总代价 = I/O代价 + CPU代价
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:求选修了2号课程的学生姓名。
Select
From student，sc
Where = and =‘2’;
几种等价的关系代数：
假设:数据库中有1000个学生记录。
10000个选课记录。
其中选修2号课程的选课记录为50个。
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第一种情况：
执行查询时间：计算广义笛卡积+作选择运算+作投影
读取总块数：
写总块数：
外存
(student、
sc数据)
student
10
10
10
10
10
100
SC
10
SC×student
外存
（中间文件）
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设系统每秒读写20块。
计算广义笛卡积时间为：
2100/20+1000000/20=105+50000=50105秒
作选择运算时间：
1000000/20=50000秒
作投影时间：0秒
总时间：
50105+50000=100105≈100000秒
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第二种情况：
执行查询时间：计算自然连接+作选择运算+作投影
外存
(student、
sc数据)
student
10
10
10
10
10
100
SC
10
SC∞student
外存
（中间文件）
读取总块数：
写总块数：
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计算自然连接：
2100/20+1000/20=105+50=155秒
作选择时间：1000/20=50秒
作投影时间：0秒
总时间：155+50=205秒
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