数据库管理系统中查询优化的设计和实现

摘要

查询优化是数据库管理系统的一个重要组成部分.本文在介绍了OSCAR数据库系统的体系结构之后,介绍了查询优化的功能,给出了OSCAR数据库系统的查询处理器工作步骤及其和数据库管理系统其他模块的关系.本文主要讨论了OSCAR数据库系统查询优化器的设计和实现.详细介绍了查询优化的基础.接着本文介绍了查询优化的关键技术:预处理技术和子查询提升技术等,再接着详细讨论了存取路径的选择和路径代价的估算方法.在本文提出的内容下,数据库管理系统的物理表模块在功能和性能上都得以很好的实现,为自主研发数据库管理系统提出了很好的思路和做出了有益的实践.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究的意义与目的

1.3论文的组织

第二章相关背景及技术简介

2.1数据库管理系统的历史

2.2国产数据库管理系统OSCAR简介

2.3国产数据库管理系统OSCAR功能

2.4国产数据库管理系统OSCAR体系结构

2.4.1逻辑结构

2.4.1物理结构

2.4.3 OSCAR系统进程与内存结构

2.5 OSCAR核心模块结构

2.5.1数据定义语言命令处理模块

2.5.2主存缓冲区和缓冲区管理器

2.5.3事务处理

2.5.4查询处理器

2.5.5 DBA命令

2.5.6数据字典

2.6 OSCAR查询优化

2.6.1功能简述

2.6.2模块功能说明

2.7整个优化器模块与其它模块关系

2.8本章小结

第三章查询优化关键技术

3.1查询优化基础

3.1.1查询优化的一般准则

3.1.2关系代数等价变换规则

3.1.3关系代数表达式的优化准则

3.1.4本节小结

3.2分析器和规则系统

3.2.1分析器

3.2.2规则系统

3.3查询优化预处理

3.4量词优化处理

3.5逻辑优化

3.5.1“AND”的优化

3.5.2“OR”的优化

3.6连接树的构建

3.7子查询提升技术(pull_up)

3.8普通情况下的规划算法(非基因优化)

3.9 Geqo优化算法

3.10本章小结

第四章查询优化重要算法

4.1 SYSTEM-R代价估算算法

4.2存取方法和存储路径

4.3 OSCAR中具体的代价估算方法

4.4优化前后测试结果分析

4.5本章小结

第五章查询计划缓冲机制

5.1功能描述

5.2性能设计

5.3体系结构设计

5.3.1功能结构图

5.3.2信息流图

5.4关键技术和算法

5.4.1 Hash函数

5.4.2模式匹配两个查询语句并且提取部分常数

5.4.3替换query和plan结构中的部分常量

5.5并发控制设计

5.6本章小结

第六章总结和展望

参考文献

致谢