Проектирование баз данных. Методы выполнения операторов физического плана

Содержание

Слайд 2

Классификация методов Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического

Классификация методов

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Методы выполнения

операторов физического плана различают:

по базовой стратегии:
сканирование;
сортировка;
хеширование;
индексирование.
по трудоемкости;
однопроходные;
циклические:
двухпроходные;
многопроходные;
по схеме обмена между операторами физического плана:
итератор (не предполагает фиксации на диске);
материализация (с промежуточным хранением).

Слайд 3

Допущения Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Допущения

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

мера эффективности

оператора - это количество операции ввода/вывода;
при сопоставлении алгоритмов руководствуемся тем, что данные-аргументы любого оператора изначально располагаются на диске, но результат его выполнения сохраняется в оперативной памяти;
если оператор возвращает итоговый результат, которые нужно сохранить на диске, то стоимость этой операции будет зависеть только от объема данных результата, а не от того, как они получены.
Слайд 4

Сканирование Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Сканирование

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Сканирование –

одна из наиболее употребительных функций, связанная с чтением полного содержимого некоторого отношения R .
Не имеет непосредственного отношения к реализации операций реляционной алгебры, но используется при выполнении следующих операций:

объединение (union);
соединение (join);
и др.

Существует два различных способа для получения кортежей отношения R :

табличное сканирование, при котором, в случае компактного размещения кортежей в определенной группе блоков вторичной памяти (адреса блоков известны), система может загружать блоки последовательно и получать либо все значения либо диапазон значений;
индексное сканирование, при котором для некоторого атрибута отношения R имеется индекс и он используется для нахождения всех значений или диапазона.

Слайд 5

Сканирование с сортировкой (sort-scan) Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения

Сканирование с сортировкой (sort-scan)

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического

плана.

Данный метод относится к операторам физического плана и используется в следующих случаях:

для предложения ORDER BY и др.;
для всех многопроходных алгоритмов.

Существуют следующие способы реализации:

1. индексное сканирование,
если существует отношение R , есть атрибут A , а на него есть индекс index(A) либо отношение R хранится в индексированном последовательном файле;
2. табличное или индексное сканирование с последующим упорядочением в оперативной памяти,
если R – мало и полностью помещается в оперативной памяти;
3. сортировка двухфазным многокомпонентным слиянием,
если R – большое и не помещается полностью в буферах оперативной памяти, при этом итоговый результат не сохраняется на диске, но имеется возможность последовательного получения отдельных блоков отсортированного отношения R по мере возникновения потребности использования кортежей из этих блоков.

Слайд 6

Оценка затрат на ввод/вывод для операций сканирования Раздел 2. Компиляция и

Оценка затрат на ввод/вывод для операций сканирования

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы

выполнения операторов физического плана.
Слайд 7

Сортировка во вторичной памяти. Сортировка слиянием (merge-scan) Раздел 2. Компиляция и

Сортировка во вторичной памяти. Сортировка слиянием (merge-scan)

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация.

Методы выполнения операторов физического плана.
Слайд 8

Затраты на сортировку слиянием Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Затраты на сортировку слиянием

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического

плана.
Слайд 9

Пример сортировки слиянием Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Пример сортировки слиянием

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Слайд 10

Пример сортировки слиянием (серии k=4 и k=8) Раздел 2. Компиляция и

Пример сортировки слиянием (серии k=4 и k=8)

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы

выполнения операторов физического плана.
Слайд 11

Пример сортировки слиянием (серии k=16 и k=32) Раздел 2. Компиляция и

Пример сортировки слиянием (серии k=16 и k=32)

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы

выполнения операторов физического плана.
Слайд 12

Многоканальное слияние Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Многоканальное слияние

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Слайд 13

Многоканальное слияние (оценка и выводы) Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Многоканальное слияние (оценка и выводы)

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов

физического плана.
Слайд 14

Многофазная сортировка Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Многофазная сортировка

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Слайд 15

Многофазная сортировка (пример) Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Многофазная сортировка (пример)

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Слайд 16

Многофазная сортировка (условие сходимости) Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Многофазная сортировка (условие сходимости)

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического

плана.
Слайд 17

Оценка временных затрат при сортировке Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Оценка временных затрат при сортировке

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов

физического плана.
Слайд 18

Оценка временных затрат при многофазной сортировке Раздел 2. Компиляция и оптимизация. Методы выполнения операторов физического плана.

Оценка временных затрат при многофазной сортировке

Раздел 2.

Компиляция и оптимизация. Методы выполнения

операторов физического плана.