第九章关系查询处理与查询优化
中国海洋大学数据库系统课程大纲(理论课程)-中国海洋大学信息科学
中国海洋大学数据库系统课程大纲（理论课程）英文名称（Database System）【开课单位】信息学院【课程模块】专业知识【课程编号】0711******** 【课程类别】必修【学时数】64 （理论48 实践16 ）【学分数】 3.5一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。
（一）教学对象计算机科学与技术专业本科生（二）教学目标及修读要求1、教学目标（课程结束后学生在知识、技能和态度三个层面达到的目标）通过本课程的学习可以使学生了解数据库系统的基本理论和内容，了解数据库系统的核心技术及其实现，了解有关数据库系统研究的最新进展，能够设计和实现大型的数据库应用系统。
从而认识到数据库系统在大型应用系统中的地位和作用，尤其是认识到我们国家在数据库系统方面与世界的差距，为学生将来参与有关数据库系统方面的研究奠定必要的知识基础。
2、修读要求（简要说明课程的性质，与其他专业课程群的关系，学生应具备的基本专业素质和技能等）《数据库系统》是计算机科学与应用专业的专业课，是专业知识教育层面的必修课，其先修课为集合论与代数结构、数据结构与算法，是数据库系统课程设计的先修课。
（三）先修课程（参照2011版人才培养方案中的课程名称，课程名称要准确）先修课为集合论与代数结构、数据结构与算法。
二、教学内容（一）第一章绪论1、主要内容：阐述数据库的基本概念，介绍数据管理技术的进展情况、数据库技术产生和发展的背景，数据模型的基本概念、组成要素和主要的数据模型，概念模型的基本概念及ER方法，数据库系统的三级模式结构以及数据库系统的组成。
2、教学要求：（按照掌握、理解、了解三个层次对学生学习提出要求）本章讲解的数据库基本概念和基本知识是学习后续各个章节的基础。
学习本章的目的在于了解基本知识，掌握基本概念，为以后的学习打好扎实的基础。
3、重点、难点：重点：牢固掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法；掌握关系数据模型的相关概念、数据库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库系统的逻辑独立性和物理独立性等；对于如何通过ER方法描述现实世界的概念模型要做到能够举一反三的程度。
《MySQL数据库实用教程》电子教案
《MySQL数据库实用教程》电子教案第一章：MySQL数据库简介1.1 课程目标了解MySQL数据库的历史和发展掌握MySQL数据库的特点和应用场景了解MySQL数据库的安装和配置1.2 教学内容MySQL数据库的历史和发展MySQL数据库的特点和优势MySQL数据库的应用场景MySQL数据库的安装和配置步骤1.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库的历史、特点和应用场景演示：展示MySQL数据库的安装和配置过程互动：回答学生提出的问题1.4 课后作业了解并总结其他数据库的特点和应用场景完成MySQL数据库的安装和配置第二章：MySQL数据库的基本操作2.1 课程目标掌握MySQL数据库的创建、删除和使用掌握MySQL数据库表的创建、删除和修改掌握MySQL数据库表中数据的插入、查询和修改2.2 教学内容MySQL数据库的创建、删除和使用MySQL数据库表的创建、删除和修改MySQL数据库表中数据的插入、查询和修改2.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库的创建、删除和使用方法演示：展示MySQL数据库表的创建、删除和修改过程互动：回答学生提出的问题2.4 课后作业练习创建、删除和使用MySQL数据库练习创建、删除和修改MySQL数据库表练习插入、查询和修改MySQL数据库表中的数据第三章：MySQL数据库的进阶操作3.1 课程目标掌握MySQL数据库的备份和恢复掌握MySQL数据库的安全管理掌握MySQL数据库的性能优化3.2 教学内容MySQL数据库的备份和恢复MySQL数据库的安全管理MySQL数据库的性能优化3.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库的备份和恢复方法演示：展示MySQL数据库的安全管理和性能优化技巧互动：回答学生提出的问题3.4 课后作业练习备份和恢复MySQL数据库学习并了解MySQL数据库的安全管理方法学习并了解MySQL数据库的性能优化技巧第四章：MySQL数据库的编程应用4.1 课程目标掌握MySQL数据库的存储过程和触发器掌握MySQL数据库的视图和索引掌握MySQL数据库的存储引擎4.2 教学内容MySQL数据库的存储过程和触发器MySQL数据库的视图和索引MySQL数据库的存储引擎4.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库的存储过程、触发器、视图、索引和存储引擎的概念和使用方法演示：展示MySQL数据库的存储过程、触发器、视图、索引和存储引擎的实际应用示例互动：回答学生提出的问题4.4 课后作业练习创建和调用MySQL数据库的存储过程和触发器练习创建和使用MySQL数据库的视图和索引学习并了解MySQL数据库的存储引擎的选择和配置方法第五章：MySQL数据库的实战应用5.1 课程目标掌握使用MySQL数据库进行网站数据管理的方法掌握使用MySQL数据库进行大数据处理的方法掌握MySQL数据库的分布式应用和集群管理5.2 教学内容使用MySQL数据库进行网站数据管理使用MySQL数据库进行大数据处理MySQL数据库的分布式应用和集群管理5.3 教学方法讲授：讲解使用MySQL数据库进行网站数据管理和大数据处理的方法演示：展示MySQL数据库的分布式应用和集群管理的实际应用示例互动：回答学生提出的问题5.4 课后作业练习使用MySQL数据库进行网站数据管理学习并了解使用MySQL数据库进行大数据处理的方法学习并了解MySQL数据库的分布式应用和集群管理的配置和部署方法第六章：使用SQL语句操作MySQL数据库6.1 课程目标掌握SQL语句的基本结构和使用方法掌握使用SQL语句创建、删除和修改数据库表掌握使用SQL语句插入、查询和修改数据6.2 教学内容SQL语句的基本结构使用SQL语句创建、删除和修改数据库表使用SQL语句插入、查询和修改数据6.3 教学方法讲授：讲解SQL语句的基本结构和使用方法演示：展示使用SQL语句创建、删除和修改数据库表以及插入、查询和修改数据的过程互动：回答学生提出的问题6.4 课后作业练习编写SQL语句创建、删除和修改数据库表练习编写SQL语句插入、查询和修改数据第七章：MySQL数据库的备份与恢复7.1 课程目标掌握MySQL数据库的备份方法掌握MySQL数据库的恢复方法掌握MySQL数据库的还原方法7.2 教学内容MySQL数据库的备份方法MySQL数据库的恢复方法MySQL数据库的还原方法7.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库的备份、恢复和还原方法演示：展示MySQL数据库的备份、恢复和还原的实际操作过程互动：回答学生提出的问题7.4 课后作业练习使用MySQL数据库的备份方法进行数据备份练习使用MySQL数据库的恢复方法进行数据恢复练习使用MySQL数据库的还原方法进行数据还原第八章：MySQL数据库的安全管理8.1 课程目标掌握MySQL数据库的安全管理概念掌握用户权限管理方法掌握SQL注入防护方法8.2 教学内容MySQL数据库的安全管理概念用户权限管理方法SQL注入防护方法8.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库的安全管理概念、用户权限管理方法和SQL注入防护方法演示：展示MySQL数据库的用户权限管理和SQL注入防护的实际操作过程互动：回答学生提出的问题8.4 课后作业练习使用用户权限管理方法设置用户权限学习并了解SQL注入防护方法第九章：MySQL数据库的性能优化9.1 课程目标掌握MySQL数据库的性能优化方法掌握索引优化方法掌握查询优化方法9.2 教学内容MySQL数据库的性能优化方法索引优化方法查询优化方法9.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库的性能优化方法、索引优化方法和查询优化方法演示：展示MySQL数据库的索引优化和查询优化的实际操作过程互动：回答学生提出的问题9.4 课后作业练习使用索引优化方法优化数据库索引练习使用查询优化方法优化数据库查询第十章：MySQL数据库的实战应用案例分析10.1 课程目标学习MySQL数据库在实际项目中的应用案例分析MySQL数据库在实战中的性能优化方法掌握MySQL数据库在实战中的安全防护措施10.2 教学内容MySQL数据库在实际项目中的应用案例MySQL数据库在实战中的性能优化方法MySQL数据库在实战中的安全防护措施10.3 教学方法讲授：讲解MySQL数据库在实际项目中的应用案例和实战中的性能优化方法、安全防护措施演示：展示MySQL数据库在实战中的应用案例和性能优化、安全防护的实际操作过程互动：回答学生提出的问题10.4 课后作业学习并分析MySQL数据库在实际项目中的应用案例学习并了解MySQL数据库在实战中的性能优化方法和安全防护措施重点解析本文主要介绍了《MySQL数据库实用教程》电子教案，共包含十个章节。
数据库期末(xc)
第一章数据库系统概述1.几个概念：数据、数据库、数据库管理系统(DBMS)、DDL（数据库模式定义语言）、DML(数据操纵语言)、数据库系统（DBS）.2. 数据库系统的三级模式结构由外模式、模式、内模式三级构成模式（逻辑模式）：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
内模式（存储模式）：对应于物理级，它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式翱物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。
外模式（子模式或用户模式）：是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述.3.数据库的二级映象功能与数据独立性数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映象:外模式/模式映象（体验逻辑）、模式/内模式映象（体现物理）这两层映象保证了数据库系统中数据的逻辑独立性和数据的物理独立性.4.构成数据模型的三要素：数据结构、数据操作和数据完整性约束。
5.数据模型的分类：第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型。
概念模型按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。
逻辑模型按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。
信息世界涉及的概念主要有：实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系。
概念模型的表示方法：实体-联系表示法，即E-R模型（E-R图）。
第二章关系数据库1．几个概念：什么是码、候选码？什么是主码、外码、主属性、全码？码：唯一标识实体的属性集称为码。
候选码：若关系中的某一属性组的值能惟一地标识一个元组，则称该属性组为候选码。
主属性：候选码的诸属性称为主属性。
全码：关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码。
外部码（外码）：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，Ks是基本关系S的主码。
若F与Ks相对应，则称F是R 的外码。
并称R为参照关系，F为被参照关系。
第九章P2P数据管理系统
第九章 P2P数据管理系统
P2P系统的体系结构
P2P系统的体系结构分为三种：集中式、分布式和混合式。 (1) 集中式P2P网络
在集中式P2P网络中，维护着一个全局的目录服务器，它负责记录节 点的共享信息并回答对于这些信息的查询请求。提供者节点把共享信 息发布到目录服务器上，消费者节点首先在目录服务器上查找所需资 源的准确节点位置，然后连接节点完成数据交换。 集中式P2P网络与传统的client/server模式下的集中式系统虽然有相 似之处（都维护着一个中心服务器）但两者有着本质的区别：传统的 集中式系统的中心服务器不仅保存资源的目录信息，更为关键的是保 存全部的共享资源，客户端只能连接中心服务器并下载所需要的数据； 而集中式P2P网络的中心服务器只保留共享信息的目录，所有共享信 息依然保存在局部节点上。消费者节点在中心服务器上查找到资源提 供者节点后，完成节点之间的连接，并进行数据交换。
第九章 P2P数据管理系统
P2P系统的体系结构
P2P系统的体系结构分为三种：集中式、分布式和混合式。 (1) 集中式P2P网络
第一代P2P网络均采用集中式结构，其中典型的代表是Napster。 Napster是一种可以在网络中下载自己想要的MP3音乐文件的软 件。安装了Napster系统的机器将成为一台服务器，可为其它用 户提供音乐下载服务。Napster系统本身并不存储和提供MP3文 件下载，它实际上提供的是整个网络中包含的MP3音乐文件 “目录”，即MP3音乐文件的地址，这个目录存放在一个集中 的服务器上，而MP3音乐文件本身则分布在网络中的每一台机 器上。使用者在目录服务器上找到想要的MP3音乐文件的位置， 然后到指定的位置完成下载。2002年，Napster由于违反了知识 产权保护法而被迫关闭。
DB判断题
3. 1NF消除主属性对码的部分和传递函数依赖规范为2NF。
4. 多值依赖的毛病在于数据冗余太大。
5. 函数依赖具有传递性。
6. R的键码的真子集有可能函数决定R的所有其他属性。
7. 键码都是超键码。
3. SQL语言的一体化特点是主要是与非关系模型的数据语言相比较而言的。
4. 数据库中只存放视图的定义。
5. 可以用关键字“AS”给某个属性命别名。
6. “=NULL”表示一个值是空值。
7. 在SQL语句中，ORDER BY表示对输出结果要进行排序。
8. EXISTS的含义与存在量词相同。
第四章 判断题
1. 支持关系数据结构、选择、投影和（自然）连接运算，且对这些运算不必要求定义任何物理存取路径的关系系统称为最小关系系统。
2. 数据库系统不仅包括数据库本身,还要包括相应的硬件,软件和关系完备的系统。
3. 关系数据库管理系统中的查询处理程序自动实现查询优化。
4. 查询优化主要是物理方法的优化，而逻辑方法优化与否影响不大。
第一章 判断题
1. 描述事物的符号记录称为数据。
2. 数据库是长期存储在计算机内的有组织,可共享的数据集合。
3. 数据库系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
4. 数据库系统不仅包括数据库本身,还要包括相应的硬件,软件和相关的计算机系统。
5. 在人工管理阶段，数据是无结构的。
6. 需求分析可以独立于数据库管理系统。
7. 逻辑设计可以独立于数据库管理系统。
8. 物理设计可以独立于数据库管理系统。
2024年研究生招生考试大纲 控制科学与工程专业同等学历加试科目考试大纲及参考书：《数据库原理》
《控制科学与工程》专业同等学力加试考试大纲一、考试形式笔试。
二、考试科目《数据库基础》三、试卷满分及考试时间试卷满分100分，考试时间1.5小时。
四、试题题型结构名词解释题，简答题，综合题等。
五、主要参考书《数据库系统概论》，王珊、萨师煊编著，高等教育出版社，第五版。
六、试卷考查内容比例1．数据库绪论（8%）2．关系数据库（4%）3．关系数据库标准语言SQL（30%）4．数据安全性与完整性（2%）5．关系数据理论（14%）6．数据库设计与编程（30%）7．关系系统及其查询优化（8%）8．数据库恢复技术与并发控制技术（4%）七、课程考试内容及要求第一章数据库绪论考核要求：1、了解数据库系统的特点；2、掌握数据模型的基本概念；3、重点掌握数据库系统结构和组成；4、了解数据库技术的主要研究领域。
第二章关系数据库考核要求：1、了解关系模型的基本概念；2、重点掌握关系代数；3、重点掌握关系演算；4、重点掌握查询优化。
第三章关系数据库标准语言SQL考核要求：1、了解SQL的数据定义；2、重点掌握SQL的数据查询；3、重点掌握SQL的数据更新。
第四章数据库安全性考核要求：1、了解计算机系统安全性；2、掌握数据库安全性控制。
第五章数据库完整性考核要求：1、了解完整性约束条件；2、了解完整性控制。
第六章关系数据理论考核要求：1、掌握函数依赖；2、掌握范式的分解与应用。
第七章数据库设计考核要求：1、了解数据库设计的基本步骤；2、掌握数据库设计内容、设计描述、设计方法等；3、掌握E-R图向关系模型的转换。
第八章数据库编程考核要求：掌握嵌入式SQL的基本概念及简单应用，了解其应用；掌握存储过程的基本概念及简单应用，了解其应用；掌握ODBC的基本概念及原理、其编程基本方法和技巧，了解其应用。
第九章关系查询处理及其查询优化考核要求：1、了解关系系统的分类；2、重点掌握关系系统的查询优化；3、掌握查询的语法树以及优化后的语法树。
第九章 sql 数据库 关系查询处理与查询优化 中央财经
• ［例1-C3］ 以C3为例，Sage>20，并且Sage 上有B+ 树索引
– 使用B+树索引找到Sage＝20的索引项，以此为入口点在 B+树的顺序集上得到Sage>20的所有元组指针 – 通过这些元组指针到student表中检索到所有年龄大于20的 学生。
连接操作的实现（续）
4. Hash Join方法
– 把连接属性作为hash码，用同一个hash函 数把R和S中的元组散列到同一个hash文件 中
– 步骤：
• 划分阶段(partitioning phase)：
– 对包含较少元组的表(比如R)进行一遍处理 – 把它的元组按hash函数分散到hash表的桶中
• 试探阶段(probing phase)：也称为连接阶段(join phase)
– 对另一个表(S)进行一遍处理 – 把S的元组散列到适当的hash桶中 – 把元组与桶中所有来自R并与之相匹配的元组连接起来
连接操作的实现（续）
• 上面hash join算法前提：假设两个表中 较小的表在第一阶段后可以完全放入内 存的hash桶中
• ［例2］ SELECT * FROM Student，SC
WHERE Student.Sno=SC.Sno；
连接操作的实现（续）
• 1. 嵌套循环方法(nested loop)
• 2. 排序-合并方法(sort-merge join 或merge join)
• 3. 索引连接(index join)方法 • 4. Hash Join方法
• 用多种等价的关系代数表达式来完成这一查询 Q1=πSname(σS.Sno=SC.Sno∧o='2'(S×SC)) • 执行查询的总时间≈105＋2×5×104≈105s • Q2=πSname(σo='2'(S∞SC)) • 总的执行时间≈105＋50＋50≈205s • Q3=πSname(S∞σo='2' (SC)) • 总的执行时间≈5＋5≈10s。
DBXT10-11(DA)
数据库系统原理福州大学计算机系郭红G u o h o n g @f z u .e d u .c n第10-11章习题课第三篇系统篇*第九章关系查询处理和查询优化第十章数据库恢复技术第十一章并发控制*第十二章数据库管理系统查询处理步骤查询优化是查询处理的核心，只在具有非过程性查询语言的D B M S 才具有此功能。
在这样系统中，用户使用数据库语言定义查询要求，而无需要说明怎样去查询，因此查询优化是完全必要而且非常重要的。
查询优化包括：1、代数优化——关系代数表达式优化改变表达式中操作的次序和组合，提高查询效率2、物理优化——存取路径和低层操作算法的选择。
选择的依据可以是基于规则，代价或语义。
关系查询处理与查询优化关系代数表达式优化的一般准则典型的启发式规则:1、选择运算应尽可能先做。
2、同时执行相同关系上的多个选择与投影操作，以免多次扫描关系。
3、把投影同其前或后的双目运算结合起来，以免多次扫描关系。
关系代数表达式优化的一般准则n4、某些选择运算＋在其前面执行的笛卡尔积===>等值连接运算例：бS t u d e n t.S n o=S C.S n o(S t u d e n t×S C)S t u d e n t∞S CS t u d e n t.S n o=S C.S n on5、提取公共子表达式关系代数表达式的内部表示查询的内部表示形式——查询树∏A(σp=‘IS’AND N=‘User’((R1×R2) ×R3))×∏AσP=‘IS’AND N=‘User’×R3R2R1优化的关系代数表达式∏C,CN ((∏SC.C#(∏S#(σSD=’IS’(S))∞S.S#=SC.S#∏S#.C#(SC))∞SC.C#=C.C#∏C#,CN (C))∏∞SC.C#=C.C#∏SC.C# ∏C.C#,∞S.S#=SC.S# C∏S.S# ∏SC.S#, SC.C#σSD=’IS’SCD B M S 的数据控制功能数据库系统中的数据是由D B M S 统一管理和控制的。
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2. 索引(或散列)扫描方法
适合选择条件中的属性上有索引(例如B+树索引或Hash 索引) 通过索引先找到满足条件的元组主码或元组指针，再通 过元组指针直接在查询的基本表中找到元组
An Introduction to Database System
Байду номын сангаас
选择操作的实现（续）
［例1-C2］ 以C2为例，Sno＝‘200215121’，并且Sno上 有索引(或Sno是散列码)
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9.1.2 实现查询操作的算法示例
一、 选择操作的实现 二、 连接操作的实现
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一、 选择操作的实现
［例1］Select * from student where <条件表达 式> ； 考虑<条件表达式>的几种情况：
查询优化概述（续）
(3)优化器可以考虑数百种不同的执行计划，程序员一般只 能考虑有限的几种可能性。 (4)优化器中包括了很多复杂的优化技术，这些优化技术往 往只有最好的程序员才能掌握。系统的自动优化相当于使得 所有人都拥有这些优化技术
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连接操作的实现（续）
1. 嵌套循环方法(nested loop) 对外层循环(Student)的每一个元组(s)，检索内层循环 (SC)中的每一个元组(sc) 检查这两个元组在连接属性(sno)上是否相等 如果满足连接条件，则串接后作为结果输出，直到外 层循环表中的元组处理完为止
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连接操作的实现（续）
2. 排序-合并方法(sort-merge join 或merge join) 适合连接的诸表已经排好序的情况 排序－合并连接方法的步骤：
如果连接的表没有排好序，先对Student表和SC表按连接 属性Sno排序 取Student表中第一个Sno，依次扫描SC表中具有相同 Sno的元组
求这2组指针的交集 到student表中检索 得到计算机系年龄大于20的学生
算法二：找到Sdept＝‘CS’的一组元组指针， 通过这些元组指针到student表中检索 对得到的元组检查另一些选择条件(如Sage>20)是否满足 把满足条件的元组作为结果输出。
An Introduction to Database System
查询优化在关系数据库系统中有着非常重要的地位 关系查询优化是影响RDBMS性能的关键因素 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
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9.2 关系数据库系统的查询优化
二、 连接操作的实现
连接操作是查询处理中最耗时的操作之一 本节只讨论等值连接(或自然连接)最常用的实现 算法
［例2］ SELECT * FROM Student，SC WHERE Student.Sno=SC.Sno；
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查询处理步骤（续）
查询处理步骤
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1. 查询分析
对查询语句进行扫描、词法分析和语法分析 从查询语句中识别出语言符号 进行语法检查和语法分析
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2. 查询检查
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连接操作的实现（续）
200215121 200215122 200215123 200215124 . . .
200215121 1 92 200215121 2 85 200215121 3 88 200215122 2 90 200215122 3 80
. . .
排序-合并连接方法示意图
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连接操作的实现（续）
排序－合并连接方法的步骤（续）：
当扫描到Sno不相同的第一个SC元组时，返回Student表 扫描它的下一个元组，再扫描SC表中具有相同Sno的元 组，把它们连接起来 重复上述步骤直到Student 表扫描完
9.1.1 查询处理步骤 9.1.2 实现查询操作的算法示例
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9.1.1 查询处理步骤
RDBMS查询处理阶段 ： 1. 查询分析 2. 查询检查 3. 查询优化 4. 查询执行
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C1：无条件； C2：Sno＝'200215121'； C3：Sage>20； C4：Sdept＝'CS' AND Sage>20；
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选择操作的实现（续）
选择操作典型实现方法：
1. 简单的全表扫描方法
对查询的基本表顺序扫描，逐一检查每个元组是否满足 选择条件，把满足条件的元组作为结果输出 适合小表，不适合大表
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第九章 关系查询处理和查询优化
中国人民大学信息学院
An Introduction to Database System
第九章 关系系统及其查询优化
9.1 关系数据库系统的查询处理 9.2 关系数据库系统的查询优化 9.3 代数优化 9.4 物理优化 9.5 小 结
根据数据字典对合法的查询语句进行语义检查 根据数据字典中的用户权限和完整性约束定义对用户的存 取权限进行检查 检查通过后把SQL查询语句转换成等价的关系代数表达式 RDBMS一般都用查询树(语法分析树)来表示扩展的关系 代数表达式 把数据库对象的外部名称转换为内部表示
An Introduction to Database System
(1) 优化器可以从数据字典中获取许多统计信息，而用户程 序则难以获得这些信息 (2)如果数据库的物理统计信息改变了，系统可以自动对查 询重新优化以选择相适应的执行计划。在非关系系统中必须 重写程序，而重写程序在实际应用中往往是不太可能的。
An Introduction to Database System
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连接操作的实现（续）
4. Hash Join方法
把连接属性作为hash码，用同一个hash函数把R和S 中的元组散列到同一个hash文件中
步骤：
• 划分阶段(partitioning phase)：
– 对包含较少元组的表(比如R)进行一遍处理 – 把它的元组按hash函数分散到hash表的桶中
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选择操作的实现（续）
［例1-C4］ 以C4为例，Sdept＝‘CS’ AND Sage>20，
如果Sdept和Sage上都有索引：
算法一：分别用上面两种方法分别找到Sdept＝‘CS’的一组 元组指针和Sage>20的另一组元组指针
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4. 查询执行
依据优化器得到的执行策略生成查询计划 代码生成器(code generator)生成执行查询计划的 代码
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9.1 关系数据库系统的查询处理
9.1.1 查询处理步骤 9.1.2 实现查询操作的算法示例
查询优化概述（续）
RDBMS 通过某种代价模型计算出各种查询执行策略的执 行代价，然后选取代价最小的执行方案 集中式数据库
执行开销主要包括： – 磁盘存取块数(I/O代价) – 处理机时间(CPU代价) – 查询的内存开销 I/O代价是最主要的
分布式数据库
总代价=I/O代价+CPU代价+内存代价＋通信代价
连接操作的实现（续）
3. 索引连接(index join)方法 步骤： ① 在SC表上建立属性Sno的索引，如果原来没有该索引 ② 对Student中每一个元组，由Sno值通过SC的索引查找 相应的SC元组 ③ 把这些SC元组和Student元组连接起来 循环执行②③，直到Student表中的元组处理完为止
使用索引(或散列)得到Sno为‘200215121’ 元组的指针 通过元组指针在student表中检索到该学生
［例1-C3］ 以C3为例，Sage>20，并且Sage 上有B+树 索引
使用B+树索引找到Sage＝20的索引项，以此为入口点在B+ 树的顺序集上得到Sage>20的所有元组指针 通过这些元组指针到student表中检索到所有年龄大于20的 学生。
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连接操作的实现（续）
Student表和SC表都只要扫描一遍 如果2个表原来无序，执行时间要加上对两个表的排序时 间 对于2个大表，先排序后使用sort-merge join方法执行连 接，总的时间一般仍会大大减少
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连接操作的实现（续）
1. 嵌套循环方法(nested loop) 2. 排序-合并方法(sort-merge join 或merge join) 3. 索引连接(index join)方法 4. Hash Join方法