第8章　数据库编程（无）

第9章　关系查询处理和查询优化

1试述查询优化在关系数据库系统中的重要性和可能性。

答：查询优化在关系数据库系统中的重要性：

关系系统的查询优化既是RDBMS实现的关键技术，又是关系系统的优点所在。它减轻了用户选择存取路径的负担。用户只要提出“干什么”，不必考虑如何最好地表达查询以获取较好的效率，而且系统可以比用户程序的“优化”做得更好。

查询优化在关系数据库系统中的可能性：

（1）优化器可以从数据字典中获取许多统计信息，例如关系中的元组数、关系中每个属性的分布情况、这些属性上是否有索引（B＋树索引、HASH索引、唯一索引或组合索引）等。优化器可以根据这些信息选择有效的执行计划，而用户程序则难以获得这些信息。

（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适应的执行计划。在非关系系统中必须重写程序，而重写程序在实际应用中往往是不太可能的。

（3）优化器可以考虑数十甚至数百种不同的执行计划，从中选出较优的一个，而程序员一般只能考虑有限的几种可能性。

（4）优化器中包括了很多复杂的技术，这些优化技术往往只有最好的程序员才能掌握。系统的自动优化相当于使得所有人都拥有这些优化技术。

2对学生-课程数据库有如下的查询：

此查询要求信息系学生选修了的所有课程名称。

试画出用关系代数表示的语法树，并用关系代数表达式优化算法对原始的语法树进行优化处理，画出优化后的标准语法树。

答：学生-课程数据库用关系代数表示的语法树如图9-1所示：

图9-1　关系代数语法树

优化后的标准语法树如图9-2所示：

图9-2　优化后的语法树

3试述RDBMS查询优化的一般准则。

答：下面的优化策略一般能提高查询效率：

（1）选择运算应尽可能先做；

（2）投影运算和选择运算同时进行；

（3）投影同其前或其后的双目运算结合起来；

（4）某些选择同在它前面要执行的笛卡尔积结合起来成为一个连接运算；

（5）找出公共子表达式；

（6）选取合适的连接算法。

4试述RDBMS查询优化的一般步骤。

答：各个关系系统的优化方法不尽相同，大致的步骤可以归纳如下：

（l）把查询转换成某种内部表示，通常用的内部表示是语法树。

（2）把语法树转换成标准（优化）形式，即利用优化算法，把原始的语法树转换成优化的形式。

（3）选择低层的存取路径。

（4）生成查询计划，选择代价最小的。