Оптимизация запросов СУБД

Оптимизация запросов — это 1) функция СУБД, осуществляющая поиск оптимального плана выполнения запросов из всех возможных для заданного запроса, 2) процесс изменения запроса и/или структуры БД с целью уменьшения использования вычислительных ресурсов при выполнении запроса. Один и тот же результат может быть получен СУБД различными способами (планами выполнения запросов), которые могут существенно отличаться как по затратам ресурсов, так и по времени выполнения. Задача оптимизации заключается в нахождении оптимального способа.

В реляционной СУБД оптимальный план выполнения запроса — это такая последовательность применения операторов реляционной алгебры к исходным и промежуточным отношениям, которая для конкретного текущего состояния БД (её структуры и наполнения) может быть выполнена с минимальным использованием вычислительных ресурсов.

В настоящее время известны две стратегии поиска оптимального плана:

• грубой силы путём оценки всех перестановок соединяемых таблиц, используемых способов входа в таблицы и типов соединения (то есть полный перебор вариантов);
• на основе генетического алгоритма путём оценки ограниченного числа перестановок.

Также некоторые СУБД позволяют программисту вмешиваться в поиск оптимального плана в различной степени, от минимального влияния до полного и чёткого указания какой именно план запроса использовать.

Планы выполнения запроса сравниваются исходя из множества факторов (реализации в различных СУБД отличаются), в том числе:

• потенциальное число строк, извлекаемое из каждой таблицы, получаемое из статистики;
• наличие индексов;
• возможность выполнения слияний (merge-join);
• способ чтения записей/блоков таблиц/индексов.

В общем случае соединение выполняется вложенными циклами. Однако этот алгоритм может оказаться менее эффективен, чем специализированные алгоритмы. Например, если у сливаемых таблиц есть индексы по соединяемым полям, или одна или обе таблицы достаточно малы, чтобы быть отсортированными в памяти, то исследуется возможность выполнения слияний.

Источник: Википедия