第四章 关系查询处理和查询优化

第四章 关系查询处理和查询优化
1、给出各类关系系统的定义：最小关系的系统；关系完备的系统；全关系型的 关系系统。

答：(最小)关系系统：仅支持关系数据结构和三种关系操作。

许多 微机关系数据库系统如FoxBASE，FoxPro等就属于这一类。

关系完备的系统： 这类系统支持关系数据结构和所有的关系代数操作(功能
20世纪90年代初的许多关系数据库管理系统属于这一类。

上与关系代数等价)。

全关系系统：这类系统支持关系模型的所有特征。

即不仅是关系上完备的 而且支持数据结构中域的概念，支持实体完整性和参照完整性。

目前，大多数 关系系统已不同程度上接近或达到了这个目标。

2、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有着非常重要的地位。

关系数据库系统和 非过程化的SQL语言能够取得巨大的成功， 关键是得益于查询优化技术的发展。

关系查询优化是影响RDBMS性能的关键因素。

优化对关系系统来说既是挑战又是机遇。

所谓挑战是指关系系统为了达到用户 可接受的性能必须进行查询优化。

由于关系表达式的语义级别很高，使关系系 统可以从关系表达式中分析查询语义，提供了执行查询优化的可能性。

这就为 关系系统在性能上接近甚至超过非关系系统提供了机遇。

3．对学生-课程数据库有如下的查询：
查询信息系学生选修的所有课程名称:
SELECT Cname FROM St,Course,SC
WHERE St.Sno=SC.Sno AND o=o AND St.Sdept=’IS’
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：关系代数表达式如下：
πcname(бSt.sdept=’IS’(бst.sno=sc.Sno(бo=o(ST×SC ×COURSE)))
用关系代数表示的语法树如下左图：
πcname πcname
бSt.sdept=’IS’ бo=o
бst.sno=sc.Sno ×
бsc．Cno=o бSt.sno=sc.sno πcno,cname
× × Course
× Course πsno πsno,cno
St Sc St.sdept=’IS’ Sc
St
用关系代数表达式优化算法对原关系代数表达式进行优化，优化后的关系
代数表达式如下：
πcname(бo=o((бSt.sno=sc.sno(πsno(бSt.sdept=’ IS’(ST))×πsno,cno(SC))) ×πcno,cname(Course))
优化处理后的标准语法树如上右图。

4.试述查询优化的一般准则。

答:1)选择运算应尽可能先做。

2）在执行连接前对关系适当地预处理。

3）把投影运算和选择运算同时进行。

4）把投影同其前或其后的双目运算结合起来。

5）把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。

6）找出公共子表达式。

5.试述查询优化的一般步骤。

答: (1)把查询转换成某种内部表示。

(2)把语法树转换成标准(优化)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。