FROM Состав, Продукты

WHERE Состав.Продукт = Продукты.ID_Продукта

and Состав.Блюдо = K ;

Наиболее очевидный путь обработки этого запроса состоит в следующем:

1. Формируем декартово произведение таблиц Продукты и Состав.

2. Ограничиваемся в результирующей таблице строками, которые удовлетворяют условию поиска в предложении WHERE.

3. Выполняем проекцию результирующей таблицы на список колонок, указанный в предложении SELECT.

Оценим стоимость процесса обработки этого запроса в терминах операций ввода/вывода. Пусть для определенности таблица Продукты содержит 50 строк, а таблица Состав - 1000 строк. Тогда формирование декартова произведения потребует 50000 операций чтения и операций записи (в результирующую таблицу). Для ограничения результирующей таблицы потребуется более 50000 операций чтения и, если 20 строк удовлетворяют условиям поиска, то 20 операций записи. Выполнения операции проекции вызовет еще 20 операций чтения и 20 операций записи. Таким образом, обработка этого запроса обойдется системе в 100090 операций чтения и записи.

Основная идея синтаксической оптимизации лежит в использовании эквивалентных алгебраических преобразований. SQL является алгебраическим языком манипулирования множествами (представленными таблицами). Каждый оператор SELECT эквивалентен некоторой формуле этого языка. Существует набор алгебраических правил для тождественных преобразований формул над множествами. Для данного примера запроса можно использовать следующую эквивалентность:

Это означает, что ограничение по условию поиска может быть выполнено как можно раньше для того, чтобы ограничить число строк, которые могут быть обработаны позже. Применяя это правило к запросу, приведенному выше, получаем следующий процесс обработки запроса:

1. Ограничение по условию поиска в первой таблице (Состав.Блюдо = K) приведет к 1000 операций чтения и 20 операциям записи.

2. Выполнение соединения полученной на 1-м шаге результирующей таблицы с таблицей Продукт потребует 20 операций чтения результирующей таблицы, 50 операций чтения из таблицы Продукты и 20 операций записи в новую результирующую таблицу.

Обработка запроса в этом случае потребует 1070 операций чтения и 40 операций записи для получения того же самого результата, что и в первом случае. Преобразование, описанное в данном примере, называется синтаксической оптимизацией (syntax optimization).

Существует много формул для выполнения таких преобразований, и все современные оптимизаторы запросов используют правила преобразований для представления запроса в более эффективной форме для обработки. С точки зрения реализации является очень важным, что эти автоматические преобразования освобождают программиста от поиска эквивалентной формы запроса, чтобы получить самую лучшую реализацию, поскольку оптимизатор обычно дает такую же окончательную форму, какую вы можете получить вручную.

Преобразование логики предиката.

Когда несколько предикатов указаны в реляционной операции выборки, важная эвристика состоит в том, чтобы преобразовать их в эквивалентные условия в конъюнктивной форме, которая состоит в перегруппировке логических условий в предикате. Например,

WHERE COL1 > 5 or (COL2 < 500 and COL3 >150)

может быть переписано как

WHERE (COL1 > 5 or COL2 < 500) and ( COL1 >5 or COL3 <150).

Конъюнктивная форма является предпочтительнее, так как может быть оценена с помощью метода укороченной цепочки. Набор предикатов в конъюнктивной форме будет истинным только и только тогда, когда каждая компонента с OR будет истинной. Так как число операций сравнения, которое выполняется для запроса, прямо влияет на время CPU, использование метода укороченной цепочки для конъюнктивной формы представления предикатов может сократить число циклов CPU.