淺析關系數據庫的查詢優化

楊秀榮

摘要：基于查詢優化為數據庫管理系統規劃與任務完成所應用的一項關鍵技術，并且直接關系數據庫實用功能這一實況，提出了科學應用各類數據庫查詢優化技術的建議。本文在對數據庫查詢優化目標，以及其涉及的各類因素進行概述的基礎上，對各種查詢優化技術應用要點進行探究。

關鍵詞：數據庫；查詢優化；索引；查詢技術

中圖分類號：TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0225-01

在關系數據庫中，查詢為基礎型、常用型的操作。數據庫的查詢多數以查詢語句呈現出來，查詢效率為檢測數據庫系統功能的重要標桿之一。數據庫管理系統自帶查詢與更新方法的功能，致使關系數據庫回應時間緩慢的問題衍生出來，所以積極對查詢優化問題進行探究是極為必要的。本文做出如下論述內容。

1 查詢優化的目標

對查詢代價有整體性認識是基礎。查詢代價實質上就是指處理查詢環節中花費的時間，大體上涵蓋了以下幾個成分：一是訪問輔助存儲器的代價（I/0代價），數據庫通常以物理塊為單位從磁盤中獲得，每個物理塊通常涵蓋多條錄入信息；二是計算代價（CPU代價）；三若是分布式數據庫，其內還涵蓋通信代價。

I/0代價和CPU代價是處理任何類型查詢一定要付出的代價。基于CPU的速度比磁盤讀寫更快捷這一實況，所以I/0代價通常是DBMS功能發揮的障礙點。故此編制出I/0代價最少的規劃，并把控好CPU時間與I/0時間的均衡性，為高效查詢設計的重要目標。實質上就是期待規劃出有效利用索引、磁盤讀寫最小、最高效地利用了內存CPU資源的系統。

2 與數據庫查詢優化相關的因素

（1）文件組織。常見的有流水文件、順序文件、索引文件與HASH文件等，它是數據庫的物理基礎，對數據庫功能產生直接影響，在等值查詢方面，散列文件所取得的效果優于索引文件與順序文件。（2）存儲介質。存儲介質影響各類文件組織模式。在存取速度上，隨機存儲好于半隨機存儲與順序存儲[1]。（3）查詢策略。通常被劃分為兩種類型，即代數優化與非代數優化，將索引、排序整合進優化措施中，可以達到提升查詢效率的目標。（4）查詢算法。不同的位圖配置、不同的查詢措施、不同的組織文件所應用的查詢算法均存在差異性。例如線性搜索算法通常應用對象為向量結構的順序文件，通常是在磁帶（順序存儲介質）上的存儲模式。

3 優化用戶查詢規劃的方案

3.1 合理使用索引

索引為數據庫中一個應用頻率較高的數據庫對象，優化查詢的主要方法為構建索引，索引也是數據庫一并把事先分類好的數據整合進多類表格的有效方法。在關系數據庫的表上科學合理的構建索引，在提升數據庫數據查詢速度，優化數據庫功能方面體現巨大價值。，每一類索引的應用均以磁盤容量為媒介（除了集簇索引之外）。當應用一個索引時，數據庫引擎務必要同時讀取兩類數據信息，這兩類數據讀取為數據庫必須錄入的信息，第一類數據被讀取至現實數據指針的索引上，第二類數據被讀入至指針特定的方位上。故此，創設的索引時務必能夠和現實應用系統的查詢需要有效整合在一起，借此途徑實現優化查詢的目標。

在關系數據庫中，索引應科學應用，遵照如下規則：①在頻道開展連接，卻沒有設定是外鍵的列上構建索引，那些不時連接的字段借助優化器會自動產生索引；②在主鍵索引層面上，主鍵數目低于列的25%，這樣普通列數目才會得到保障，索引空間被高效利用；③在條件表達式內那些頻頻應用不同值的列上構建檢索，不同值應用較少的列上無需構建索引；④在經常開展排序或分組（即進行group by或order by操作）的位置上構建索引；⑤在作為最小值等聚集函數上可以構建索引。 對于索引而言，無論是構建、維護與執行環節上均會使關系數據庫出現代償行為、所以科學應用索引是極為必要的。錯誤的索引不但不會優化數據庫性能，還會使一些負面影響產出。

例如對于聚簇索引而言，其內索引存儲值的次序要與表內數據的物理存儲次序完全吻合.構建聚簇索引時，系統會自動對表的物理數據頁中的數據信息參照列數要求進行排序，繼而再將其存儲至磁盤內，也就是說聚簇索引和數據是共同體，其葉節點內存儲的是現實數據.因為聚簇索引規定了表內數據的物理次序，所以每張表只允許有一個聚簇索引，一般情況下應用主鍵去實現構建的目標.聚簇索引通常適用于以下幾類查詢模式：值在某一范疇中的查詢、返回大量結果的查詢、使用join句的查詢、運用了group by或order by子句的查詢。

3.2 簡化或避免排序

應當簡化或規避對大規模列表多次排序得操作行為。若能夠應用索引自行生成輸出時，優化器就不必進行排序這一程序。但是如果索引內不存在一個或多個等待排序的列，group by或order by子句內列的次序和索引的次序存在差異，并且排序的來源表存在差異之時，就應進行列排序。為了達到規避不必要排序這一行為方式，增設索引是極為有效的辦法，進而科學的整合數據庫表，雖然有時候會影響列表的美觀性，但是能使效率大幅度提升。若排序操作務必進行，那么就積極探尋簡化措施，例如減縮排序列的范疇等。

3.3 科學應用臨時表

對關系數據庫中表的一個子集進行排序并構建臨時表，在提升查詢速度方面體現一定的實用價值[2]。科學應用臨時表能夠降低多重排序操作行為出現的概率，并且從某種角度分析還能夠簡化優化器工作模式。臨時表內的行數低于主表內的行數，并且物理順序即為所規定的順序，壓縮了磁盤I/O，故此查詢工作量也相應降低。

3.4 避免使用字符匹配查詢

謂詞LIKE具有字符串匹配的功能，但是配置工作的開展會耗用大量的人力資源與時間。比如：

SELECT*FROM student WHERE xhLIKE“05%"

即便是于xh字段上構建索引，但是在這種局勢中必須應用順序掃描模式，并且也要規避非開始的子串。比如：SELECT*FROM student WHERE xmLIKE“二洋%”

因為在where子句中應用了非開始子串的緣故，所以這一語句不會應用索引。

3.5 用排序來取代非順序存取

磁盤的非順序存取是最緩慢的操作行為，具體體現在磁盤存取臂反復移動方面上。因為SQL語句中潛藏上述這一狀況，所以導致用戶在編寫應用流程環節中，極易寫出存取大量非順序頁的查詢程序。故此，為了處理上述問題，經常會應用數據庫的排序能力去取代數據的非順序存取能力，達到優化查詢質量的目標。

4 結語

本文對影響關系數據庫查閱優化的幾種因素，同時闡述了關系數據庫系統的查詢優化程序與措施。在數據庫技術不斷翻新時代中，掌握關系數據庫查詢優化技術，編寫可行的查詢規劃，可以使數據庫應用系統功能大幅度提升，協助人能提高工作效率。

參考文獻

[1]伍應樹，趙志剛，李憲明.關系數據庫基于索引查詢的優化設計研究[J].電腦編程技巧與維護，2016，17：56-58+79.

[2]孫偉.試析關系數據庫中關鍵詞查詢結果動態優化[J].數字技術與應用，2016，09：228+231.endprint