《数据库系统中ＳＱＬ语句的优化技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据库系统中ＳＱＬ语句的优化技术（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数据库系统中语句的优化技术 摘要:SQL语句的优化是将性能低下的SQL语句转换成目标相同的性能优异的SQL语句。人工智能自动SQL优化就是使用人工智能技术，自动对SQL语句进行重写，从而找到性能最好的等效SQL语句。关键词:人工智能;自动优化;SQL语句优化一个数据库系统的生命周期能够分成：设计、开发和成品三个阶段。在设计阶段进行数据库性能优化的成本最低，收益最大。在成品阶段进行数据库性能优化的成本最高，收益最小。数据库的优化通常能够经过对络、硬件、操作系统、数据库参数和应用程序的优化来进行。最常见的优化手段就是对硬件的升级。依据统计，对络、硬件、操作系统、数据库参数进行优化所取得的性能提升，
2、全部加起来只占数据库系统性能提升的40%左右，其他的60%系统性能提升来自对应用程序的优化。很多优化教授认为，对应用程序的优化能够得到80%的系统性能的提升。应用程序的优化通常可分为两个方面：源代码和SQL语句。因为包括到对程序逻辑的改变，源代码的优化在时间成本和风险上代价很高，而对数据库系统性能的提升收效有限。1.1为何要优化SQL语句第一、SQL语句是对数据库进行操作的惟一路径，对数据库系统的性能起着决定性的作用。第二、SQL语句消耗了70%至90%的数据库。第三、SQL语句独立于程序设计逻辑，对SQL语句进行优化不会影响程序逻辑。第四、SQL语句有不一样的写法，在性能上的差异很大。第五、
3、SQL语句易学，但难精通。优化SQL语句的传统方法是经过手工重写来对SQL语句进行优化。DBA或资深程序员经过对SQL语句实施计划的分析，依靠经验，尝试重写SQL语句，然后对结果和性能进行比较，以试图找到性能较佳的SQL语句。这种传统上的作法无法找出SQL语句的全部可能写法，且依靠于人的经验，很花费时间。1.2 SQL优化技术的发展历程第一代SQL优化工具是实施计划分析工具。这类工具针对输入的SQL语句，从数据库提取实施计划，并解释实施计划中关键字的含义。第二代SQL优化工具只能提供增加索引的提议，它经过对输入的SQL语句的实施计划的分析，来产生是否要增加索引的提议。第三代SQL优化工具不但分
4、析输入SQL语句的实施计划，还对输入的SQL语句本身进行语法分析，经过分析产生写法上的改善提议。1.3人工智能自动SQL优化人工智能自动SQL优化出现在90年代末。现在在商用数据库领域，LECCO Technology Limited(灵高科研有限企业)拥有该技术，并提供使用该技术的自动优化产品LECCO SQL Expert，它支持Oracle、Sybase、MS SQL Server和IBM DB2数据库平台。该产品针对数据库应用的开发和维护阶段提供的模块有：SQL语法优化器、PL/SQL集成化开发调试环境(IDE)、扫描器、数据库监视器等。其关键模块SQL 语法优化器的工作原理为：输入一
5、条源SQL语句；“人工智能反馈式搜索引擎”对输入的SQL语句，结合检测到的数据库结构和索引进行重写，产生N条等效的SQL语句输出；产生的N条等效SQL语句再送入“人工智能反馈式搜索引擎”进行重写，直至无法产生新的输出或搜索限额满；对输出的SQL语句进行过滤，选出含有不一样实施计划的SQL语句；对得到的SQL语句进行批量测试，找出性能最好的SQL语句。2 LECCO SQL Expert自动优化实例2.1假设我们从源代码中抽取出这条SQL语句(也能够经过内带的扫描器或监视器取得SQL语句)：SELECT COUNT(*) 论文下载FROM EMPLOYEEswheresEXISTS (SELEC
6、T XFROM DEPARTMENTswheresEMP_DEPT=DPT_IDAND DPT_NAME LIKE AC%)AND EMP_ID IN (SELECT SAL_EMP_IDFROM EMP_SAL_HIST BswheresSAL_SALARY 70000)按下“优化”按钮后，经过10几秒，SQL Expert就完成了优化的过程，并在这10几秒的时间里重写产生了2267 条等价的SQL语句，其中136条SQL语句有不一样的实施计划。接下来，我们能够对自动重写产生的136条SQL语句进行批运行测试，以选出性能最好的等效SQL语句。按下“批运行” 按钮，在“终止条件” 页选择“最好
7、运行时间SQL语句”，按“确定”。经过几分钟的测试运行后，我们能够发觉SQL124的运行时间和反应时间最短。运行速度约有22.75倍的提升(源SQL语句运行时间为2.73秒，SQL124运行时间为0.12秒)。现在我们就能够把SQL124放入源代码中，结束一条SQL语句的优化工作了。2.2“边做边学式训练”提升SQL开发水平LECCO SQL Expert不但能够找到最好的SQL语句，它所提供的“边做边学式训练”还能够教开发人员和数据库管理员怎样写出性能最好的SQL语句。LECCO SQL Expert的“SQL比较器”能够标明源SQL和待选SQL间的不一样之处。以上面优化的结果为例，为了查看
8、源SQL语句和SQL124在写法上有什么不一样，我们能够按下“比较器” 按钮，对SQL124和源SQL语句进行比较。“SQL 比较器”将SQL124相对于源SQL语句的不一样之处以蓝颜色表示了出来。假如选择“双向比较”复选框，“SQL 比较器”能够将两条SQL语句的不一样之处以蓝色表示。当然，我们也能够从源语句和重写后的SQL 语句中任选两条进行比较。从比较的结果能够看到，重写后的SQL124把第一个Exists改写成了In；在字段DPT_ID上进行了合并空字符串的操作，以诱导数据库先实施子查询中的(SELECT DPT_ID|FROM DEPARTMENTWHERE DPT_NAME LIK
9、E AC%)在子查询完成后，再和EMPLOYEE表进行嵌套循环连接(Nested Loop Join)。假如以为对写法的改变难以了解，还能够点中“实施计划”复选框，经过比较两条SQL语句的实施计划的不一样，来了解其中的差异。在查看实施计划过程中，假如有什么不明白的地方，能够点中“SQL信息按钮”，再点击实施计划看不明白的地方，LECCO SQL Expert的上下文敏感帮助系统将提供实施计划该处的解释。在“SQL比较器”中，选中“统计信息”复选框后，可得到具体的两条SQL语句运行时的统计信息比较，这对于学习不一样的SQL写法对数据库的消耗很有帮助。2.3 LECCO SQL Expert优化模
10、块的特点LECCO SQL Expert优化模块的特点关键表现为：自动优化SQL语句；以独家的人工智能知识库“反馈式搜索引擎”来重写性能优异的SQL语句；找出全部等效的SQL语句及可能的实施计划；确保产生相同的结果；优秀的SQL语法分析器能处理最复杂的SQL语句；能够重写SELECT、SELECT INTO、UPDATE、INSERT和DELETE语句；经过测试运行，为应用程序和数据库自动找到性能最好的SQL语句；提供微秒级的计时，能够优化Web应用程序和有大量用户的在线事务处理中运行时间很短的SQL语句；为开发人员提供“边做边学式训练”，快速提升开发人员的SQL编程技能；提供上下文敏感的实施
11、计划帮助系统和SQL运行状态帮助；不是猜测或提议，而是独一无二的SQL重写处理方案。2.4写出教授级的SQL语句LECCO SQL Expert的出现，使SQL的优化变得极其简单，只要能够写出SQL语句，它就能帮用户找到最好性能的写法。LECCO SQL Expert不但能在很短的时间内找到全部可能的优化方案，而且能够经过实际测试，确定最有效的优化方案。同以往的数据库优化手段相比较，LECCO SQL Expert将数据库优化技术带到了一个崭新的技术高度，依靠人的经验、花费大量时间、受人的思维束缚的数据库优化手段已经被高效、省时且正确的自动优化软件所替代了。经过内建的“LECCO小助手”的帮助，即使是SQL的开发新手，也能快速且简单地写出教授级的SQL语句。参考文件1张孔倚有关人工智能技术在情报检索中的应用山西大学学报，2021（3）2涂序彦人工智能及其应用北京：清华大学出版社，20213刘宁用于情报检索的教授系统当代图书情报技术，2021 （1）4李明，沈红君情报检索智能化情报理论和实践，2021（6）
