Решение задач на тему: Анализ существующих решений. Операции реляционной алгебры. Оптимизация запросов

Введение

Реляционная алгебра описывает выполняемые над отношениями действия. Языки запросов, построенные на основе реляционной алгебры, в современных СУБД широкого распространения не получили. Однако знание реляционной алгебры необходимо для понимания сути действий, происходящих при выполнении любых запросов к реляционным базам данных.

Значительным фактором, влияющим на производительность бизнес-приложений, является скорость выполнения их SQL-запросов. SQL-серверы предоставляют достаточно широкие возможности улучшений. SQL-код, значительно влияющий на загрузку системы и производительность конечных пользователей, обычно можно улучшить как минимум в два раза. Однако можно найти немного советов по настройке SQL-запросов.

В литературе описывают подробные методы, подходящие для автоматизированной оптимизации, но эти методы не адаптированы для ручной настройки. Поставщики баз данных и независимые авторы хорошо описывают, как можно исследовать путь, по которому извлекаются необходимые данные. Путь к данным называется планом выполнения. Имея план выполнения, можно понять, почему запрос выполняется за определенное время. Так как для выполнения реальных запросов в бизнес-приложениях могут существовать миллиарды различных путей выполнения, настройка практически бесполезна и безнадежна, если нет систематического метода выбора целевого плана.

Отсутствие информации о выборе наилучшего плана выполнения характерно для всех поставщиков баз данных.

Обычно для решения настройки SQL применяется самое ограниченное, но тем не менее наиболее широко распространенное решение -изменения в структуре базы данных (например, добавление новых индексов) или, чаще, в самом SQL-коде. Подобные изменения позволяют медленному оператору SQL выполняться быстрее без изменения его функциональности и перестройки приложения, которое использует этот запрос. Это распространенное решение особенно привлекательно, так как оно является достаточно простым и у него редко появляются неожиданные побочные эффекты.

Иногда при анализе проблемы настройки SQL обнаруживаются симптомы, которые указывают на небольшие функциональные ошибки, сопутствующие ошибкам производительности.

В редких случаях задачи настройки SQL нельзя решить за счет ускорения выполнения одного запроса. Запрос может возвращать слишком много строк, или выполняться слишком часто, чтобы достигнуть максимальной скорости, будь он даже абсолютно оптимизированным. Для таких проблем существуют систематические решения на уровне приложения, изменяющие модель применения SQL-запроса.

Настройка SQL состоит из трех основных этапов:

1) понять, какой план выполнения (путь к данным, запрашиваемым вашим оператором) имеется;

2) изменить SQL или базу данных, чтобы получить выбранный план выполнения;

3) выбрать оптимальный план выполнения.

Все производители серверов баз данных предлагают специальные инструменты создания и просмотра планов выполнения, зачастую обладающие удобным графическим интерфейсом. Также существуют популярные утилиты сторонних производителей, например ТОАО.

В первой главе приведено описание операций реляционной алгебры. Представлены принципы оптимизации запросов. Описано представление запроса в виде диаграммы. А также приведено описание графических сред для просмотра плана выполнения запроса.

Во второй главе описано назначение разработанной программы, представлены ее основные функции.

Оглавление

- Введение

- Анализ существующих решений

- Операции реляционной алгебры

- Оптимизация запросов

- Диаграмма запроса

- Создание диаграммы запроса

- Программы построения плана выполнения запроса

- 1.6 Выводы

- Техническое задание на разработку обучающей программы построению запросов с использованием реляционных операций

- Основание для разработки

- Назначение разработки

- Требования к программе

- Требования к программной документации

- Стадии и этапы разработки

- Порядок контроля и приемки

- Проектирование программы обучения реляционной алгебре

- Анализ предметной области

- Структура данных Список литературы

Заключение

Для любой информационной системы с ростом объема данных может оказаться актуальной задача повышения производительности системы. При этом администратор базы данных должен анализировать выполнение критических запросов. Основным средством настройки запроса является изучение его плана исполнения с последующей корректировкой запроса или структуры БД. Для эффективного выполнения анализа запросов администратор БД должен хорошо понимать, из каких операций состоит запрос. Основными операциями являются операции реляционной алгебры.

В настоящее время отсутствуют обучающие программы работе с реляционной алгеброй.

Следовательно, существует необходимость разработки программы, которая даст возможность получить навыки формирования процедурного плана выполнения запроса. Для этого необходимо решить следующие задачи:

- изучить особенности работы всех реляционных операций;

- разработать структуру данных для хранения необходимой информации;

- разработать алгоритмы преобразования последовательности реляционных операций в запрос к СУБД для представления результата выполнения процедурного плана;

- разработать удобный интерфейс для формирования процедурного плана запроса;

- разработать обучающий и контролирующий компоненты программы.