Bài giảng Thiết kế và quản trị cơ sở dữ liệu - Chương 4: Xử lý truy vấn và hiệu năng hệ CSDL

 Đặt vấn đề: Cho 1 câu truy vấn, các cây toán tử thực. thi nào sẽ được xem xét[r]

Xử lý truy vấn và hiệu năng hệ CSDL

Vũ Tuyết Trinh

trinhvt-fit@mail.hut.edu.vn

Bộ môn Hệ thống thông tin, Viện CNTT&TT Đại học Bách Khoa Hà Nội

Xử lý câu hỏi truy vấn

Câu lệnh SQL

Phân tích

cú pháp

(parser)

Biểu thức ĐSQH

Bộ tối ưu

(optimizer)

Biểu thức ĐSQH tối ưu

( code generator)

Chương trình tối ưu

Cây toán tử

WAGON (NW, TYPE, COND, STATION, CAPACITY, WEIGHT)

TRAIN (NT, NW)

WAGON (NW, TYPE )

TRAIN

(NT, NW)

NW

NT = 4002 TYPE

Các phép toán vật lý (thuật toán)

 SELECT-FROM- WHERE-GROUPBY-ORDERBY

 VIEW được coi là 1 block riêng rẽ

(right-deep, bushy, …)

 Thuật toán

 Nested Loop

 Sort-Merge

 Hash-Join

Truy nhập bảng

khối

vào bản ghi dựa trên chỉ mục

S

Phép toán nhiều pha:

Nested-Loops Join

 Đọc từng bản ghi của quan

hệ R (external relation) & lặp trên quan hệ S (internal relation)

 one-and-haft pass, non-blocking

SOURCE

S

SOURCE

R Tuple R

Tuple R

Tuple S

Matching

Tuple-based NLJ, block-based NLJ, index-based NLJ

Sort Merge Join

 Sắp xếp dữ liệu đầu vào

 trộn dữ liệu

 two-pass, blocking algorithm

SOURCE

S

SOURCE

R

Merge

Hash Join (HJ)

 Tạo bảng băm trên R

 Đọc S và đối sánh với dữ liệu trên bảng băm

 two-pass, blocking algorithm

SOURCE

S

SOURCE

R

Hash Table R

…

Matching

hash(Tuple S) hash(Tuple R)

build

probe

Mô hình giá

 đọc/ghi bộ nhớ ngoài (số trang nhớ)

 Kích thước dữ liệu phải xử lý

xử lý

CTA = s * NBPAGES + t * NBNUPLETS (+ m * NBMESSAGES)

 Trọng số

 s = trọng số đọc/ghi dữ liệu (ví dụ = 1)

 t = trọng số xử lý của CPU (ví dụ = 1/3)

 m = trọng số truyền dữ liệu

Thông tin về các quan hệ

 Kích thước của các quan hệ và bản ghi

 Thông tin về các thuộc tính

 Thông tin về các chỉ số

Relation Cardinality Record size

WAGON 200000 60 TRAIN 60000 30 TRAFFIC 80000 20

Attribute Cardinality Size min - max

Relation Attributes Unique Type Num of pages

Relation Cardinality Record size

(num of rec./page)

Num of pages (NP’)

WAGON 200000 60(100) 1500(375) TRAIN 60000 30 (200) 225(60) TRAFFIC 80000 20 (300) 200(60)

Tối ưu

 Không gian tìm kiếm

 Chiến lược tìm kiếm

 Ước lượng giá cho các kế hoạch thực thi

Bộ tối ưu

Rewriter

Planner Method-Structure

Space

Algebraic Space

Size-Distribution Estimator Cost Model

Query: R1 R2 R3 R4 R5

R4 R1 R5

Optimal Plan:

R4 R1 R5

Optimal Plan:

Optimal plan for joining R3, R2, R4

Query: R1 R2 R3 R4 R5

Optimal plan for

joining R3, R2, R4,

R1