数据库概论 （六）查询及优化

关系系统以及查询优化

查询检查

执行查询语句之前需要执行一些查询检查任务，提高代码的健壮性。

• 有效性检查，查询的属性，数据表，是否存在，关系名是否有效
• 视图转换，将视图转换为基本表的查询
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• 安全性检查，检查执行查询的用户权限是否满足执行查询的要求
• 完整性初步检查，检查所要查询的条件是否满足数据的类型要求。

检查完成之后会将数据库语句转换为对应的语法树。

查询算法优化

选择操作的实现算法

选择操作有多种实现方式，例如全表扫描法，索引法，散列法等等。

1. 全表扫描法比较适合体较小的表，扫描起来代价不会太高，或者是对于那些要选取表中大部分元素的查询操作，全表扫描要比使用索引和散列更加廉价，因为没有查询或者计算散列下标的代价。
2. 索引法或者是散列法，适合选择查询的属性列上有有索引，先通过索引找到对应的元组的主码，或者是通过hash散列函数算出元组的主码，再去取得数据。

连接操作的实现算法

select * from student, sc where student.sno=sc.sno

实现上述两个表的连接通常有这么几个办法：

• 嵌套循环法 nested-loop
• 排序合并法 sort-merge
• 索引连接法 index-join

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嵌套循环法

类似于里外双循环，将student表中的元组取出，将其Sno属性与sc中的所有元组的Sno属性进行对比，如果相等就进行连接，然后将连接的结果加入到结果集中，所以这里的代价为两表的大小之积：\(O(MN)\)。

排序合并法

适合连接的诸表已经排好序的情况
排序－合并连接方法的步骤：

1. 如果连接的表没有排好序，先对Student表和SC表按连接属性Sno排序；
2. 取Student表中第一个Sno，依次扫描SC表中具有相同Sno的元组；
3. 当扫描到Sno不相同的第一个SC元组时，返回Student表扫描它的下一个元组，再扫描SC表中具有相同Sno的元组，把它们连接起来；
4. 重复上述步骤直到 Student 表扫描完

索引连接法

1. 在SC表上建立属性Sno的索引，如果原来没有该索引；
2. 对Student中每一个元组，由Sno值通过SC的索引查找相应的SC元组
3. 把这些SC元组和Student元组连接起来, 循环执行2，3，直到Student表中的元组处理完为止