Optimisation alg

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Optimisation algébrique de requêtes relationnelles

• Witold LITWIN

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Exemple canon
SP
S
P
3
Pourquoi optimiser algébriquement ?

• S 100 et SP 500
• SELECT SNAME FROM S SP WHERE S.S SP.S AND
  P 'P1'
• Strategies possibles
• 1. ((S join SP ) where P 'P1' ) SNAME
• 2. ( S join (SP where P 'P1' )) SNAME
• Autres

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Evaluation de performances

• Criteria prix de mémoire et de CPU
• T taille du résultat intermédiaire T
• T nombre de tuples examinés pour produire T

5
Evaluation

• Stratégie 1
• T S JOIN SP ???SP 500
• T' T WHERE P P1 5 (en moyenne)
• T'' T' SNAME ???
• T ?????????????????????? ??boucle imbriquée)
• ??'????????
• ??''?????? (en moyenne)

6
Evaluation

• Stratégie 2
• T SP WHERE P P1 5 (en moyenne)
• T' S JOIN T ?????T 5
• T'' T' SNAME ???
• T ????????
• ??'????????
• ????????

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Comparaison

• Stratégie 2 est beaucoup plus efficace que
  Stratégie 1
• 500 5 100 pour la mémoire temporaire
• 50505 1005 50 pour le CPU
• Optimisation est importante !

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Graphe de la requête
Stratégie 1
SNAME
WHERE P 'P1'
S
SP
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Graphe de la requête
Stratégie 2
SNAME
WHERE P 'P1'
S
SP
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Règle principale d'optimisation algébrique
relationnelle

• Les restrictions et les projections doivent en
  général être poussées vers le bas de l'arbre

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Quelques autres règles utiles

• Toute règle d'amélioration algébrique, si prouvée
  valable dans certain cas
• Plusieurs opérations en même temps
• jointure et projection
• jointure et restriction
• restriction et projection
• Une projection sur l'attribut de jointure
  poussée sous la jointure
• Si mémoire est chère que CPU, alors pousse max
  de projections vers le bas

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Jointures multivaluéesX JOIN Y JOIN Z JOIN V
V
Z
X
Y
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Jointures multivaluéesX JOIN Y JOIN Z JOIN V
Traitement Parallèle
V
Z
Y
Z
V
X
X
Y
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Jointures multivaluéesX JOIN Y JOIN Z JOIN V
Jointures parallèles hachées
V
Z
X
Y
Z
V
X
Y
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Limites d'optimisation algébrique

• Le choix de stratégie optimale dépend aussi de
  structures physiques
• hachées ou ordonnées ?
• boucle imbriquées pour jointures ou "sort-merge"
  (tri-interclassement) ou hachage ?
• pagination ou la base est en RAM
• indexation
• Solution générale
• choix de solution à moindre coût (System R)

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Conclusion

• Optimisation algébrique est la pierre angulaire
  des SGBD relationnels
• Aucune règle ne s'applique à tous les cas
• c'est pourquoi on parle souvent de règles
  d'amélioration seulement
• L'optimisation physique est au moins aussi
  importante
• Le traitement parallèle ou distribué est d'une
  importance déterminante pour des grandes tables

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FIN