基于查询图的分布式数据库查询优化算法的研究与应用

论文摘要

分布式数据库是集中数据库和计算机网络相结合的产物,其中经过很长的时间来发展。由于分布式数据库的特性,使它成为比集中式越来越多人使用的焦点。这个特性就是它的网络特性,随着网络通信的发展,让分布式数据库更加具有优势和高效。数据库系统的好坏取决于它的查询操作的响应时间的快慢,特别是在分布式数据库系统当中,响应时间的快慢不但由计算机处理数据的能力来决定,而且还得由当前网络的速度来决定。因此,分布式数据库系统和一般的集中式数据库在代价分析时,不但需要计算计算机处理数据的代价和输入输出设备的代价,还要计算网络通信代价。本论文首先介绍了分布式数据库系统的定义,然后简要描述了分布式数据库系统的结构。接着介绍了优化连接的各种算法,并且对SDD 1算法,CHAIN算法和Kruskal作了比较详细的介绍。最后本文在研究的多种查询优化的认知上,发现了这几种算法都没有很好地利用到分布式数据库的地域特性,根据分布式的地域特性,一个可以在专业这些算法上,加入并行运算。所以我设计了一个基于查询图的贪婪算法,这个算法是将查询图分割成多个查询块,然后并行地对查询块进行处理优化。经过最终的实验设计,然后对实验数据的分析,希望能证明出这个基于查询图的贪婪算法可以减少总代价,相对于其他旧算法能有所突破。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景与选题的意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 研究内容及论文结构
• 第二章 分布式数据库系统概述
• 2.1 分布式数据库系统定义及特点
• 2.1.1 分布式数据库系统的定义
• 2.1.2 分布式数据库的特点
• 2.1.3 分布式数据库系统的种类
• 2.2 分布式数据库系统结构
• 2.3 分布式数据库系统的查询处理
• 2.3.1 查询处理过程
• 2.3.2 分布式的查询优化概述
• 第三章 分布式查询优化的分类与简介
• 3.1 基于关系代数等价变换的查询优化算法简介
• 3.1.1 基本原理
• 3.1.2 实现步骤和方法
• 3.1.3 举例说明
• 3.2 基于直接连接操作的优化算法简介
• 3.3 基于半连接操作的优化算法简介
• 3.3.1 半连接操作
• 3.3.2 采用半连接操作表示连接操作的过程
• 3.3.3 采用半连接操作的代价估算
• 3.4 SDD-1算法简介
• 3.5 基于查询图的算法
• 3.5.1 基于链查询的CHAIN算法
• 3.5.2 Kruskal算法
• 第四章 改进的基于查询图的贪婪算法
• 4.1 Kruskal算法的不足
• 4.2 改进的连接算法的设计思路
• 4.2.1 回溯法
• 4.2.2 改进的连接算法
• 4.2.3 代价估算
• 4.3 改进的连接算法的具体实现
• 4.3.1 基于查询图的分割连接算法的基本步骤
• 4.3.2 算法的主要数据结构和程序流程图
• 第五章 实验
• 5.1 实验样本及结果分析
• 5.2 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 论文主要工作及结论
• 6.2 论文研究展望
• 致谢
• 参考文献