Otimização de Consultas em SQL Estimativas de Custos AULA 25 Profa. Sandra de Amo GBC053 – BCC 2013-1

Catálogo do Sistema Informações armazenadas no catálogo, necessárias no processo de otimização: Informações gerais: Tamanho do buffer pool (espaço livre) Tamanho de uma página em disco Informações sobre as tabelas Informações sobre índices Informações sobre visões Estatísticas sobre tabelas e indices: atualizadas periodicamente Informações sobre usuários: contas, autorizações de acesso (escrita, leitura), etc. Alguns SGBDs mais sofisticados: Histogramas sobre a distribuição dos valores de cada atributo. A partir destas informações é possivel ter informação mais acurada sobre o tamanho dos resultados de uma operação, sobre a seletividade de um método de acesso, etc.

Informações sobre tabelas, índices e visões Nome da tabela, nome ou identificador do arquivo, estrutura de arquivo (heap, ordenado, hash) Nome e tipo de cada atributo Nome dos índices existentes para cada tabela As restrições de integridade (chaves primárias, chaves candidatas, chaves estrangeiras, etc) para cada tabela Indices O nome do índice e sua estrutura (hash, b+tree) A chave do índice Visões Nome da visão e sua definição (o código da consulta SQL que a define)

Como o catálogo é armazenado : Coleção de Tabelas Exemplo Sailors(sid:integer, sname:string, rating:integer, age:real) Reservas(sid:integer, bid:integer, day:dates, rname:string) Tabela do catálogo: Attribute_Cat(atname:string, relname:string, type:string, position:integer) Catálogo pode ser consultado usando SQL ! Escolha das tabelas do catálogo e seus esquemas depende do implementador do SGBD.

Uma tabela do catálogo atname relname type position Attribute_Cat string 1 2 3 integer 4 sid Sailors sname rating age real Reservas bid day dates rname

Estatísticas sobre tabelas e indices armazenadas no catálogo: NTuples (R) = Número de tuplas da tabela R NPages(R) = Número de páginas da tabela R NKeys(I) = número de chaves distintas do Indice I INPages(I) = número de páginas do indice I (no caso de B+tree = número de folhas) IHeight(I) = Altura do Indice (no caso de B+tree) ILow(I) = menor valor de chave do indice I IHigh(I) = maior valor de chave do indice I

Plano de Execução Π SELECT S.sname FROM Reservas R, Sailors S WHERE R.sid = S.sid AND R.bid = 100 AND S.rating > 5 Π sname σ bid=100 and rating > 5 sid=sid Reservas Sailors

Complementando o plano: como será implementado ? Π Projeção simples sname σ bid=100 and rating > 5 Scan Simple Nested Loops página a página sid=sid Reservas Sailors (scan) (scan) Tabela externa Tabela interna

Complementando o plano: como será implementado ? Π On-the-fly sname σ bid=100 and rating > 5 On-the-fly Simple Nested Loops página a página sid=sid Reservas Sailors (scan) (scan) Tabela externa Tabela interna

Pipeline versus Tabelas Materializadas Pipeline : resultado de uma operação é transferido para a próxima operação sem a criação de uma tabela em disco. Economia de custos de armazenamento e de leitura posterior Sempre que o algoritmo do operador para o qual é transferido o resultado permitir, a técnica de pipeline é utilizada.

Estimativa de Custos de um Plano de Execução Para cada nó da árvore N da árvore, seja Op(N) a operação associada a N. Tarefas do Estimador de Custos Estimar do custo de Op(N) Estimar o tamanho do resultado de Op(N)

Estimativa do Tamanho do Resultado SELECT <lista de atributos> FROM < lista de relações R1,...,Rk > WHERE <cond1 ^ cond2 ^....^condn> Número máximo de tuplas no resultado = M1.M2....Mk, onde Mi = tamanho de Ri Cláusula WHERE atua como um redutor desta estimativa Cada condição do WHERE tem o seu fator de redução próprio

Fatores de Redução R.A = valor R.A = R.B Fator de redução = 1/NKeys(I), caso exista um indice I com chave A para a relação R Fator de redução = 1/10, caso contrário (ou utiliza-se estatísticas mantidas no catálogo sobre a distribuição dos valores dos atributos) R.A = R.B Fator de redução = 1/Max(NKeys(IA),NKeys(IB)) se existe indices IA e IB com chave A e B respectivamente. Fator de redução = 1/NKeys(I) se somente um dos atributos é chave de um indice I Fator de redução = 1/10 caso contrário.

Fatores de Redução R.A > valor R.A IN (Lista de valores) Fator de redução = (High(I) – valor) / High(I) – Low(I) caso exista um indice I com chave A para a relação R Fator de redução = fração < ½ caso não exista indice ou se o valor não é aritmético R.A IN (Lista de valores) Fator de redução = N*(fator de redução de R.A = valor), onde N = núm. de itens Fator de redução = fração < ½ caso não exista índice ou se o valor não é aritmético.

Fatores de Redução R.A IN (Subconsulta) NOT (Cond) Fator de redução: M/N onde M = tamanho do resultado da Subconsulta N = número de valores do atributo R.A NOT (Cond) Fator de redução: (1 – Fator de Redução(Cond)) Fator de Redução da Projeção = fração equivalente ao tamanho dos atributos que não são eliminados.

Exercícios É possível utilizar a estratégia de pipeline para implementar um duplo join utilizando o algoritmo NLJ/p-p para os dois Joins com o plano linear à esquerda ? C A B SIM

Exercícios É possível utilizar a estratégia de pipeline para implementar um duplo join utilizando o algoritmo NLJ/p-p para os dois Joins com o plano linear à direita ? A B C NÃO