Навигация
1.2 Оптимизация запросов
Один и тот же результат запроса может быть получен СУБД различными способами (планами выполнения запросов), которые могут существенно отличаться как по затратам ресурсов, так и по времени выполнения. Задача оптимизации заключается в нахождении оптимального способа.
Обычно, говоря про оптимизацию в реляционных СУБД, имеют в виду аспект оптимизации запросов, т.е. такой способ выполнения запросов, когда по начальному представлению запроса путем его синтаксических и семантических преобразований вырабатывается процедурный план выполнения запроса, наиболее оптимальный при существующих в базе данных управляющих структурах. Соответствующие преобразования начального представления запроса выполняются специальным компонентом СУБД - оптимизатором, и оптимальность производимого им плана запроса носит достаточно условный характер: план оптимален в соответствии с критериями, заложенными в оптимизатор; при этом, конечно, возможны отклонения от реальной оптимальности.
Оптимизатор по правилам (rule-based) — оптимизатор, основанный на анализе жестко заданных правил. Этот оптимизатор выбирает методы доступа на основе предположения о статичности базы данных и в соответствии с заданной системой правил выбора методов доступа.
Оптимизатор по стоимости (cost-based optimizer) — оптимизатор, основанный на анализе накладных затрат системы. Для этого оптимизатора выбор метода доступа основан на хранимой внутренней статистике. Под статистикой понимаются точные или аппроксимированные сведения о распределении значений данных в таблицах. СУБД может собирать статистику двумя способами: путем оценки, основанной на произвольной выборке данных и путем точных вычислений.
Под методом доступа (access path) подразумевается вариант алгоритма доступа, а под планом выполнения (execution plan) — последовательность выполняемых действий, которые обеспечивают выбранные методы доступа. Существует два основных вида оптимизаторов:
В реляционной СУБД оптимальный план выполнения запроса - это такая перестановка всех исходных выбираемых таблиц, реляционное соединение которых в выбранной последовательности, представленное в процедурном виде, может быть выполнено за минимальное число операций.
В связи с оптимизацией запросов существует достаточное количество проблем: проблемы преобразований запроса к более эффективному непроцедурному представлению (логическая оптимизация), проблемы выбора набора альтернативных процедурных планов выполнения запроса, проблемы оценок стоимости выполнения запроса по выбранному плану и т.д.
Изменение SQL-выражений на основе знаний о данных, индексах, связях таблиц для повышения эффективности их выполнения, называется коррекцией запросов (query rewriting). Изменение предложений SQL отличается от написания новых предложений. Для того чтобы эффективно переписывать запросы, необходимо в течение некоторого времени накопить знания о системе. Сюда относятся сведения о том, какие предложения SQL нуждаются в переписывании в связи с их частым использованием или использованием ими значительных ресурсов, какие данные ими обрабатываются, каковы характеристики и распределение этих данных, какие логические условия в выражениях можно убрать или трансформировать в связи с логикой функционирования системы. При решении задач оптимизации проблемных запросов необходимо следовать следующим рекомендациям:
Во-первых, при необходимости доступа к значительной части строк какой-либо таблицы полное сканирование (full scan) является более эффективным, чем использование индексов. Граница применения данных методов доступа в общем случае составляет 5-10% записей таблицы, к которым обращается запрос. Дело в том, что для сканирования индекса и извлечения строки требуются, по крайней мере, две операции чтения для каждой строки (одна — для чтения индекса, другая для чтения данных из таблицы). А при полном сканировании таблицы для извлечения строки требуется только одна операция чтения. При доступе к большому количеству строк становится очевидной неэффективность использования индекса по сравнению с полным сканированием таблицы, при котором строки считываются непосредственно из таблицы. Для небольших таблиц полное сканирование практически всегда оказывается эффективнее использования индекса.
Во-вторых, на различных этапах выполнения запросов следует максимально использовать результаты предыдущих этапов. Например, если результирующий набор данных требуется отсортировать по значениям некоторого столбца, то при выполнении операции соединения таблиц можно указать способ выполнения этой операции, при котором будет проведена сортировка этих значений. Полученные результаты будут использованы при окончательной сортировке.
В-третьих, при использовании различных видов подзапросов на основе знаний о данных следует учитывать особенности вычисления специальных предикатов и применения операторов теоретико-множественных операций. Например, оператор MINUS может выполняться гораздо быстрее, чем запросы с WHERE NOT IN (SELECT) или WHERE NOT EXISTS.
Помимо таких, достаточно очевидных способов улучшения качества запросов, можно использовать другие. Как правило, на основе опыта работы с конкретной базой данных у каждого пользователя формируется свой стиль написания оптимальных SQL-выражений.
Похожие работы
... Сэл.эн.каб.=n*b*Pлам*Сквт/ч, где Сэл.эн.каб. - затраты на электроэнергию для освещения кабинета (руб.) n - количество часов, необходимых для разработки одной программы = 98 b - количество ламп в кабинете= 24 Рлам - мощность, потребляемая 1 лампочкой за 1 час. При разработке программы составила 0,04 квт Сквт/ч - стоимость 1 квт/ч, равна 1,45 руб. Подставив значения в формулу, получим: Сэл ...
... свободного пространства Видео: Любое ОC: Windows'95 – XP SP2 Дополнительных средств (принтер, сканер, дополнительные дисководы и т.д.) не требуется. 2. Разработка рабочего проекта 2.1 Разработка программы Для разработки приложения «Helpopr» используется среда программирования Turbo Pascal 7.0. Проект программы содержит основное окно выбора «Меню»[8]; Список глобальных переменных ...
... ) ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ КАФЕДРА КЭС группа Э-92 ДАТА ЗАЩИТЫ апреля 1997 г. Отзыв на дипломную работу студента гр.Э-92 Сорокина Ю.В. “Разработка программы контроллера автоматически связываемых объектов для управления конструкторской документацией в среде Windows 95/NT”. Широкое использование вычислительной техники в народном хозяйстве требует увеличения производства и ...
... продукта и создание удобных карточек заполнения атрибутов БД: простота создания связей и их модернизация. Глава II. Разработка программы для автоматизации деятельности таксопарка 2.1 Анализ требований заказчика Программа Автоматизированное рабочее место диспетчера такси разработана по спиральной модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем. На каждом этапе создания ...
0 комментариев