СПАСОИ (10) - Лекция №8 - SQL

...начало

Этап логического проектирования

Методы индексации данных в реляционных БД

Реверсивные индексы

Запись на листовом уровне индекса имеет вид:

<
    реверсивные значения индексируемого атрибута - mean,
    идентификатор записи - rowid
>

Преимущество реверсивного индекса:

• используется в больших кластерных системах и позволяют равномерно распределить индексы по серверам кластера.

Это связано с тем, что окончание слова более равномерно распределено по буквам алфавита, чего его начало (это кто-то доказал).

Пусть для хранения индекса слов используется кластер, состоящий из 5 серверов:

Данный пример показывает, что применение реверсивного индекса позволяет снизить нагрузку на сервер вдвое (распределить её между другими).

Индекс таблиц

Является B-деревьями, и структура записи на листовом уровне имеет вид:

<
    ключ таблицы - key,
    остальные поля записи
>

Преимущество индекса таблиц:

• из индекса читаются сами записи, что сокращает время доступа к данным, то есть не надо читать записи таблицы.

Недостатки индекса таблиц:

• резко увеличивается объём индекса;
• очень осложняется процедура ведения индекса, так как здесь индекс и БД едины.

После оптимизации схемы БД, выбора индексируемых атрибутов, характеристик атрибутов и их таблиц выполняется генерация DDL-сценария с помощью CASE-средств (ERwin Data Modeler, например).

DDL-сценарий содержит создание объектов БД (таблицы, индексы, триггеры). Сценарий выполняется средствами СУБД. После этого можно использовать язык манипулирования данными.

Некоторые возможности языка SQL

Является общесистемным:

• является языком манипулирования данными;
• является средством взаимосвязи между серверами (в случае с подзапросами);
• используется почти во всех СУБД с архитектурой клиент-сервер.

Проиллюстрируем язык SQL на примере следующей БД. Поставщик поставляет детали для изделия в данном количестве.

Схема базы данных (таблицы $$S$$, $$P$$, $$J$$, $$SPJ$$) в виде ER-диаграммы:

Схема базы данных: $$\rho = (S, P, J, SPJ)$$.

здесь:

$$S$$ - таблица "Поставщик", описывающая поставщиков деталей. Имеет следующие поля:

• номер поставщика - идентификационный номер поставщика (ключевое поле);
• имя - фамилия, имя и отчество поставщика;
• состояние - состояние поставщика (состояние счета);
• город - город, в котором проживает поставщик и в котором находится его центральный офис.

$$P$$ - таблица "Деталь". Описывает поставляемые детали и включает следующие поля:

• номер детали - идентификационный номер детали (ключевое поле);
• название - название детали;
• цвет - цвет детали;
• вес - все детали в фунтах;
• город - город, в котором изготавливается деталь.

$$J$$ - таблица "Изделие". Описывает изготавливаемые изделия и включает следующие поля

• номер изделия - идентификационный номер изделия (ключевое поле);
• название - название изделия;
• город - город, где изготавливается изделие.

$$SPJ$$ - таблица "Сборка". Имеет следующие поля:

• номер поставщика — идентификационный номер поставщика, поставляющего деталь (ключевое поле);
• номер детали - идентификационный номер детали, поставляемой поставщиком (ключевое поле);
• номер изделия - идентификационный номер изделия, в которое входит деталь, поставляемая поставщиком (ключевое поле);
• количество - количество деталей, поставляемых поставщиком для данного изделия (количество деталей в поставке).

SQL состоит из языка описания данных (генерируется CASE-средствами) и языка манипулирования данными (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE).

SQL - непроцедурный язык, то есть программист определяет, что надо получить, но не определяет, как.

Как правило, операторы включаются в текст процедурного языка, и в этом случае возникает проблема импенданса, так как оператор SELECT возвращает несколько записей, а программа одновременно может обрабатывать только одну запись. Эта проблема решается с помощью курсора.

Существуют различные способы встраивания SQL в процедурный язык:

• API;
• операторы добавляются в язык (SQLJ = Java + SQL);
• операторы используются как обычные операторы процедурного языка (PL/SQL).

Оператор SELECT

Моделирует выполнение операций реляционной алгебры. В результате выполнения оператор строит новую таблицу, в которой содержатся выбранные данные.

Порядок выполнения оператора SELECT на логическом уровне:

1. из исходной таблицы выбираются записи по условию. Это операция селекции;
2. из полученных записей выделяются указанные атрибуты;
3. если есть GROUP BY, то результирующие записи группируется по атрибутам (по одинаковым значениям), указанным в условии;
4. если есть ORDER BY, то результирующие записи сортируются по указанному атрибуту.

продолжение...