基于连接索引的查询优化研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基于连接索引的查询优化研究姓名:倪志鹏申请学位级别:硕士专业:计算机软件与理论指导教师:周英飚20060401摘要在数据库系统中,查询速度的快慢直接影响到应用系统的生命力,其中连接作为关系数据库模型的一个基本的操作,将在不同的关系上进行,使用频率较高,执行的开销也很大,因此查询优化的关键是多元连接查询的优化。本课题将基于连接索引来优化连接查询。关于多元连接查询的优化的讨论,一般都是先讨论连接顺序,选择最小代价的连接先执行。本课题将忽略这个部分,而集中在具体连接操作的优化上,即连接算法的改进。在分析传统连接算法所采用的优化途径和影响连接算法的各

2、个因素的基础上,将利用连接索引来进一步优化连接查询。由于连接索引是预连接产生的,建立在多个关系上,故而需要付出较大的维护代价,在分析连接索引的存储结构和算法改进的过程中,考虑了连接索引对整个DBMS的影响。在对一些已有的基于连接索引的算法分析和比较的基础上,优化了它们的部分实现,并改进了连接索引应用于复杂查询中的情况。空间数据的无序性,使得应用在其上的利用连接索引的算法需要进一步的改进,为此分析了其中关键的最佳页访问次序问题。在分析已有的连接算法的基础上,本课题研究并实现了基于连接索引的改进算法,它有较好的性能,因为它合理利用了分配的内存,只扫描关系中参与连接的部分,

3、尽量避免了冗余的I/O的同时,考虑了排序的代价。实验中考虑了影响连接算法性能的各个因素,采用有针对性的数据集,在不同执行环境下,分析比较了它和以前算法的性能,验证了以上的观点。关键词:数据库管理系统,查询优化,连接查询,空间连接,连接索引IAbstractInthedatabasesystem,thespeedofqueryprocessingaffectthelifeofapplicationsystem,allkindsofDBMSattachgreatimportanceofqueryoptimization.Join,asrelationaldatabasem

4、odel’sbasicoperation,isusedmuch,whichoperatesondifferentrelationsandthecostofexecutionislarge.Sothekeyofqueryoptimizationisoptimizationofmulti-joinquery.Thispaperwilloptimizetheprocessingofjoinquerybasedonjoinindex.Thediscussionontheoptimizationofmulti-joinqueryisusuallyabouttheorderofj

5、oin,whichfirstexecutesthejoincostminimum.Thispaperwillneglectthissectionandfocusontheoptimizationofjoinoperation,namelytheimprovementofjoinalgorithm.Thealgorithmbasedonjoinindextakesuseoftheprejoininformationintheindextooptimizethequery.Thejoinindexwillcostmuchformaintenance,becauseitis

6、generatedbytheprejoinandbuiltonmultiplerelations.ForconsiderationofaffectiontothewholeDBMS,intheconditionofcomplexquery,thealgorithmhasbeenoptimizedbasedontheanalysisandcamparionofthetraditionaljoinindexalgorithm.Forthereasonofthenoorderofspacedata,thealgorithmbasedonjoinindexhavetoimpr

7、oveforit.Thekeyproblemofoptimalpage-accesssequencewithafixedBufferhasbeenanalyzed.Onthebasisoftraditionaljoinalgorithm,thispaperimplementsanoptimizedalgorithm.Theimprovedalgorithmshouldperformbetter,becauseitusesbestofallocatedmemory,onlyscansthepartsofrelationwhichwillproducet

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