上篇文章我们提到了两种SQL优化器,分别是RBO和CBO。那么无论是RBO,还是CBO都包含了一系列优化规则,这些优化规则可以对关系表达式进行等价转换,从而寻找最优的执行计划。
那么常见的优化规则就包括:
- 列裁剪
- 投影消除
- 谓词下推
- 最大最小消除
- 常量传播
- 其他
在上述这些优化规则的基础上,就能够对关系表达式做出相应的等价转换,从而生成执行计划。本篇文章先从优化规则的基础概念逻辑算子开始讲起,后续会介绍各个优化规则。
逻辑算子
- DataSource:数据源,也就是我们SQL语句中的表。
select name from table1
中的table1。 - Selection:选择,如
select name from table1 where id = 1
中的where后的过滤条件。 - Projection:投影,指搜索的列,如
select name from table1 where id = 1
中的列name - Join:连接,如
select * from table1 table2 where table1.name=table2.name
就是把两个表做Join。连接条件是最简单的等值连接,当然还有其他我们熟知的inner join
,left join
,right join
等等 - Sort:排序,如
select * from table1 order by id
里面的order by。无序的数据通过这个算子处理后,输出有序的数据。 - Aggregation:分组,如
select sum(score) from table1 group by name
中的group by。按照某些列进行分组,分组后可以进行一些聚合操作,比如Max、Min、Sum、Count、Average等等 - Apply:子查询,如
select * from (select id,name from table1) as t
中的(select id,name from table1) as t
。可以进行嵌套查询。
选择、投影、连接就是最基本的算子
逻辑查询计划
逻辑查询计划就是SQL语句通过SQL解析之后由各个逻辑算子组成的树状结构。
比如我们由这样一条SQL:select user.name from user,score where user.id = score.id and score.num > 60
变成查询计划之后如图所示:
- user,score对应最下面的DataSource,负责读取数据。
- 在上面由一个Join,将两个表的结果按user.id=score.id连接
- 再按score.num > 60 做一个Selection过滤
- 最后将user.name做投影(Projection)
而优化需要做的事情就是改变逻辑算子组成的逻辑查询计划,使它执行时的代价尽量的小。当然优化规则就是我们前面提到的那些了。
既然由逻辑算子那么就有物理算子,物理算子和逻辑算子的不同在于,一个逻辑算子可能对应多种的物理算子的实现。比如Join的物理算子实现可以用NestLoop Join、HashJoin、MergeSort Join等,Aggregation可以用Hash或者排序后分组的不同做法,DataSource可以直接扫描全表也可以利用索引读取数据等等。
所以我们常说的:“查询慢,加个索引啊”,要确保逻辑查询计划对应的物理计划走索引查询才行。
参考资料: