分布式数据库查询优化算法的研究

科技・搽索・争鸣　Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界　　Ｖｉｓｉｏｎ　分布式数据库查询优化算法的研究　吴军张琳　（遵义师范学院信息工程学院。贵州遵义５６３０００）　【摘要】由于分布式数据库需要在网络上传输数据，因而数据查询比较复杂，高效地查询是分布式数据库研究的热门问题。本文首先介绍　了什么是分布式数据库，随后介绍了分布式数据库中查询优化的若干知识，最后总结了目前５种主流的查询优化策略。　【关键词】分布式数据库；查询优化；算法　１　分布式数据库概述　２）Ｈａｓｈ划分算法：首先选取一个合适的Ｈａｓｈ函数．然后对某一　分布数据库是指数据分存在计算机网络中的各台计算机上的数　个属性或几个属性集合进行Ｈａｓｈ操作．根据Ｈａｓｈ操作的结果将关系　据库，该数据库具备物理分散性和逻辑上集中性特征．可以将其看作　放置于相应的站点上，这样就能够得到相应关系的水平片段　计算机网络和　据库系统相结合的数据库系统。　３）Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ算法：在多个关系中．如果可以将同一连接属性进行　有效的片段划分．便可以通过并行运行来降低响应时间　。　２查询优化概述　３．４基于查询图的优化算法　这类算法的基本思想是构造出代价模型的查询图．并利用贪心算　查询优化是数据库研究领域中一个热点问题　分布式查询处理问　题最初是由Ｅ—Ｗｏｎｇ提出来的，其实质是通过数据分析和数据交互．将　法实现数据库查询的方法　。该算法有两种改进算法：　１）ＣＨＡＩＮ算法：对于可以将查询转换为链形结构的查询图中．该　分布式查询这一问题转化为局部的数据条目查询　全局查询的定义是使用者通过使用全局查询评议．能够对多个物　算法能够找到最少的连接代价序列．从而便能够降低查询代价　理上分散的数据库同时进行有效查询的一种查询方式　分布式数据库　２）Ｋｒｕｓｋａｌ算法：对于不同查询图．该算法都需要找到查询图中最　少连接代价的序列。也就是说在分布式数据库中．找出查询图最少连　的查询优化主要从两个方面来着手．一方面是降低查询总代价．另一　方面是缩短响应时间　接代价　１）总代价：与ＣＰＵ代价、Ｉ／０代价和通信代价。　３．５基于粒子群算法　２）响应时间：主要和通信时间以及局部处理时间有关。　以多表连接查询的特征为基础，对粒子进行树形编码的一种分布　式数据查询方式　使用粒子群算法优化后的查询策略比原始查询策略　３五种查询优化算法　的查询执行代价低，有效地增加了系统的查询效率。为了进一步提升　３．１基于关系代数等价优化算法　效率，文献『７］又提出了多连接粒子群优化算法，该算法能够被正确应　该类方法的基本思想是将查询问题等价转变为关系代数表达式．　用于更为复杂的多连接查询优化问题中　然后根据关系代数表达式生成相应的查询语法树　通过分析上述语法　４结论　树的特点．可以利用相应的等价规则来进行优化查询＿１　＿３－２基于半连接操作的优化算法　在分布式数据库中，查询优化是一个热门研究问题。本文针对该　连接操作是分布式数据库中经常使用的操作．该操作时间代价很　问题综述了五种优化策略。虽然国内外学者在优化算法做出了大量的　高。在一些算法中．通过正确使用半连接操作。可以大量减少与连接操　工作．但是这些优化策略都存在一定的局限性．还需要新的算法和策　作不相关的数据的传输．这些算法被统称为基于半连接操作的优化算　略来进一步提升查询优化的效率。ｅ　法。代表算法有：　１）ｓＤＤ一１算法口Ｉ：通过迭代得到有益半连接运算。能够大量减少　【参考文献】　每个站点的运算操作数量．最后将所有站点得到的数据进行整合就能　［１］邵佩英．分布式数据库系统及其应用［Ｍ１．２版．北京：科学出版社，２００５．　获取最终的查询结果　［２］聂林娣．分布式数据库查询优化策略研究『Ｊ１．电脑知识与技术：学术交流，２００６　２）ＷＰＥＲＦ＋竹法Ｋｉ：通过减少网络流量来优化查询，但必须保证结　（６）：５－６．　果的正确件　［３］冯祖洪，徐宗本．ＷＰＥＲＦ＋：一种有效的分布式查询处理优化算法Ⅱ１．工程数学　３）二分劈开缩减算法　ｌ：通过正确的使用二分劈开条件．可以将完　学报，２００４，２１（５）：７９７—８０２．　『４］魏士伟，黄文明，康业娜，周娅．分布式数据库中基于半连接的查询优化算法　全半连接中的缩减关系分成两部分　随之．把具有相同条件的数据传　研究＿Ｊ１．计算机应用，２００７，２７（Ｓ１）：３４—３６．　递到一个相同的站点进行相应的链接操作即可　［５］于秀霞，赵建平　分布式数据库直接连接查询优化算法的研究【Ｊ１．长春理工大　３－３基于直连接操作的优化算法　学学报ｆ自然科学版１．２００５，２８（３）：５５—５７　直接连接操作相对于半连接操作而言更为重视局部处理代价，却　ｆ６］尤沛泉．基于查询图的分布式数据库查询优化算法的研究与应用ｆＤ１　长春理　较少考虑传输代价［５１。该策略的代表算法有：　工大学，２０１　１．　１）分片复制算法：首先将查询中的某一个关系进行分片．随之将　［７］陈一栋．分布式数据库查询优化算法研究与实现［Ｄ】．长沙理工大学，２００８．　所有的片段都传递到一组预定的站点中．这些站点可以独立的处理该　关系的连接操作．最终结果即是每个预定站点返回结果的集合　［责任编辑：田吉捷］　（上接第１９４页）物产生影响。　出版社．１９８１：５７—８２．　３）在采空区上方进行工程建设时．根据实际情况采取压力灌溉地　ｆ４］国家煤炭工业局．建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程　基处理措施、建筑物抗变形结构技术措施及禁采措施．确保建筑场地　ｆＭ］．北京：煤炭工业出版社，２０００：２２６—２２９．　受采空区的影响达到最小。ｅ　『５］张俊英，王金庄．采空区地表新建建筑地基稳定性评价技术研究ｆ　Ｊ１ｌ矿山测　量．２００３，９（３）：２８—３１．　【参考文献】　［６］康建荣，王金庄，温泽民．任意形多工作面多线段开采沉陷预计系统（ＭＳＰＳ）ｌ　Ｊ１．　［１］郭惟嘉，王勇义．采空区上方修建大型建筑物地基稳定性评价叨．岩土力学，　矿山测量　２０００，ｌ：２４—２７．　２００４，２５（增刊）：５７—５９．　［７］ＧＢ５００２１—２００１岩土工程勘察规范『Ｓ］．　［２］腾永海，张俊英．老采空区地基稳定性评价田煤炭学报，１９９７，２２（５）：５０４－５０８．　［８］ＧＢ５０００７—２０１　１建筑地基基础设计规范ｆｓ１．　［３］华南工学院，南京工学院，浙江大学，等地基及基础［Ｍ】．北京：中国建筑工业　［责任编辑：田吉捷］　１　５２　ｌ科技视界Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　ｌ　Ｉ