Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Chương 6: Tối ưu hóa câu hỏi - Hoàng Thị Hà

Chương 6: TỐI ƯU HÓA CÂU HỎI GV: Hoàng Thị Hà Email: htha@vnua.edu.vn Nội dung 1. Đặt vấn đề 2. Cây đại số quan hệ 3. Tối ưu hóa các biểu thức quan hệ 4. Lý do tối ưu hoá các biểu thức đại số quan hệ 5. Các nguyên tắc tối ưu hoá 6. Các phép biến đổi đại số tương đương Hoàng Thị Hà05/10/2018 2 Giới thiệu  Các ngôn ngữ truy vấn bậc cao nói chung như SQL, đại số quan hệ, v.v.. cho phép biểu diễn các câu hỏi truy vấn một cách dễ dàng nhưng khi thực hiện trong máy có thể mất rất nhiều thời gian.  Tối ưu hóa câu hỏi là quá trình lựa chọn phương pháp sao cho khi thực hiện các câu hỏi truy vấn có hiệu quả nhất.  Có nhiều kỹ thuật khác nhau để tối ưu hoá các câu hỏi, trong nội dung của chương này chỉ giới thiệu kỹ thuật phân rã câu hỏi dựa trên ngôn ngữ của đại số quan hệ. Hoàng Thị Hà 305/10/2018 2. Cây đại số quan hệ  Cây đại số quan hệ là cây thể hiện một câu hỏi mà các nút lá biểu diễn các quan hệ, những nút trung gian là các phép toán của đại số quan hệ, nút gốc là kết quả của câu hỏi, các cung là dòng dữ liệu giữa các phép toán.  Mỗi câu hỏi của đại số quan hệ sẽ được biểu diễn bởi một cây đại số quan hệ tương ứng. Hoàng Thị Hà 405/10/2018 Ví dụ cây đại số quan hệ  [MaSV, Hodem, Ten, TenDT, Ketqua]  (MaDT>5) (TUOI<22) (Sinhvien*Detai*Thuctap) Hoàng Thị Hà 505/10/2018 Thuctap Sinhvien * * Detai  (MaDT>5)  (TUOI<22) [MaSV, Hodem, Ten, TenDT, Ketqua] 3. Tối ưu hóa các biểu thức quan hệ Tối ưu hóa câu hỏi là quá trình lựa chọn phương pháp sao cho khi thực hiện các câu hỏi truy vấn có hiệu quả nhất. Hoàng Thị Hà 605/10/2018 4. Lý do tối ưu hoá các biểu thức đại số quan hệ  Giảm thời gian thực hiện  Tiết kiệm không gian lưu trữ Hoàng Thị Hà 705/10/2018 5. Các nguyên tắc tối ưu hoá Thực hiện phép chọn càng sớm càng tốt. Tổ hợp những phép chọn xác định với phép tích Đề-các thành phép kết nối. Tổ hợp dãy các phép toán quan hệ một ngôi như các phép chọn và phép chiếu. Tìm các biểu thức con chung trong một biểu thức. Tiền xử lý các tệp trước Đánh giá trước khi thực hiện tính toán. Hoàng Thị Hà 805/10/2018 6. Các phép biến đổi đại số tương đương  Quy tắc giao hoán đối với phép kết nối, phép kết nối tự nhiên và phép tích Đề_các  Quy tắc kết hợp phép kết nối và tích đề các  Các quy tắc cho các phép chọn và phép chiếu Hoàng Thị Hà 905/10/2018 VÍ DỤ  Cho 1 CSDL gồm 3 quan hệ: S(S#, SNAME, STATUS,CITY): Các hãng cung ứng P( P#, COLOR, WEIGHT, CITY): Các mặt hàng. SP(S#,P#, QTY): Các sự cung ứng  Tìm lời giải đại số tối ưu với biểu thức đại số sau:  SNAMES.S#=SP#.SP.P#=SP#.P ( COLOR=‘RED’ (S  PSP))  ( COLOR=‘YELLOW’ (S  PSP)) Hoàng Thị Hà 1005/10/2018 Cây 1 Hoàng Thị Hà 1105/10/2018 SNAME S.S# P.P#  COLOR=’Red’ COLOR=’Yellow’ x S x SP x x P SP S Cây 2: Gộp biểu thức con chung Hoàng Thị Hà 1205/10/2018 SNAME S.S# P.P#  COLOR=’Red’ COLOR=’Yellow’  COLOR=’Red’ x S x P SP x x P SP S (1) (2) Cây 3: Kết quả gộp biểu thức con chung Hoàng Thị Hà 1305/10/2018 SNAME S.S# P.P# COLOR=’Yellow’  COLOR=’Red’ x x P SP S Cây 4: Kết quả sau khi đưa các phép toán xuống sâu Hoàng Thị Hà 1405/10/2018 SNAME S.S# =SP.S# P.P# = SP.P# x x P SP S COLOR=’Yellow’  COLOR=’Red’ Cây 5: Tổ hợp phép chọn và chiếu Hoàng Thị Hà 1505/10/2018 SNAME S.S# =SP.S# x * P SP S COLOR=’Yellow’  COLOR=’Red’ Cây 6: Cây toán tử kết quả cuối cùng Hoàng Thị Hà 1605/10/2018 SNAME * * P SP S COLOR=’Yellow’  COLOR=’Red’ Câu hỏi và bài tập  Xem trong tài liệu Bài giảng đầy đủ của cô (cuối chương 6) Hoàng Thị Hà 1705/10/2018 Hoàng Thị Hà05/10/2018 18