保定 网站制作,做一个app软件的步骤,wordpress主题异次元软件世界,产品推广方案要包含哪些内容嵌套循环连接 专栏内容#xff1a; 手写数据库toadb 本专栏主要介绍如何从零开发#xff0c;开发的步骤#xff0c;以及开发过程中的涉及的原理#xff0c;遇到的问题等#xff0c;让大家能跟上并且可以一起开发#xff0c;让每个需要的人成为参与者。 本专栏会定期更新…嵌套循环连接 专栏内容 手写数据库toadb 本专栏主要介绍如何从零开发开发的步骤以及开发过程中的涉及的原理遇到的问题等让大家能跟上并且可以一起开发让每个需要的人成为参与者。 本专栏会定期更新对应的代码也会定期更新每个阶段的代码会打上tag方便阶段学习。 开源贡献 toadb开源库 个人主页我的主页 管理社区开源数据库 座右铭天行健君子以自强不息地势坤君子以厚德载物. 文章目录 嵌套循环连接前言概述原理介绍基于元组的嵌套循环连接算法基于元组的循环迭代器代价分析 基于块的嵌套循环连接算法嵌套循环优化总结结尾 前言
随着信息技术的飞速发展数据已经渗透到各个领域成为现代社会最重要的资产之一。在这个大数据时代数据库理论在数据管理、存储和处理中发挥着至关重要的作用。然而很多读者可能对数据库理论感到困惑不知道如何选择合适的数据库如何设计有效的数据库结构以及如何处理和管理大量的数据。因此本专栏旨在为读者提供一套全面、深入的数据库理论指南帮助他们更好地理解和应用数据库技术。
数据库理论是研究如何有效地管理、存储和检索数据的学科。在现代信息化社会中数据量呈指数级增长如何高效地处理和管理这些数据成为一个重要的问题。同时随着云计算、物联网、大数据等新兴技术的不断发展数据库理论的重要性日益凸显。
因此本专栏的分享希望可以提高大家对数据库理论的认识和理解对于感兴趣的朋友带来帮助。
概述
前面几篇博客介绍了查询执行中最基本的表扫描操作中的一趟算法的应用。
本文继续介绍查询执行中经常碰到的连接操作涉及到两张以上表的数据表越多效率越低所以在实际应用中我们要尽量减少连接当中涉及到的表的数量下面的分享中可以找到答案。
原理介绍
对于连接操作最通用的算法就是采用嵌套循环方式来实现它不用区分表的大小都可以适应。之前我们分享了一趟扫描算法但对于嵌套循环连接来讲它不是严格意义上的一趟算法可以叫它一趟半算法因为它在扫描的过程中会重复多次读取其中一张表的数据。
这也是它通用的原因所在占用空间只需要两个数据块的缓冲区大小。
在实际实现算法时我们会分为两个形式一种是基于元组的嵌套循环算法一种是基于块的嵌套循环算法下面就让我们看看它们的流程。
基于元组的嵌套循环连接算法
嵌套循环连接最直接的方式就是对所涉及表的各个元组进行处理每次从表中得到一个元组然后遍历另一张的表的元组进行连接再从第一张表中得到下一条元组又重新遍历第二张表的所有元组直到第一张表的元组遍历完。
假定表R(X,Y)与表S(Y,X)进行连接用伪代码表示如下
for S中的每条元组 s DOfor R中的每条元组 r DOif r 与 s 连接形成元组 t Thenoutput t;基于元组的循环迭代器
嵌套循环连接的一个最大优点是它非常适合用于迭代器结构这样可以避免有很多中间数据假定关系R和S都是非空的可以实现嵌套循环连接的三个迭代函数示意如下
Open()
{R.Open();S.Open();s S.GetNext();
}GetNext()
{for(;;){r R.GetNext();if(r notFound){/* R是内循环表已经遍历完 */R.Close();s S.GetNext();if(s notFound){/* 外层循环表 S已经遍历完整个结束 */return ;}/* 重新从头扫描R表 */R.Open();r R.GetNex(); }if(r与s 能连接)break;}return r与s的连接
}Close()
{R.Close();S.Close();
}
代价分析
这一算法需要的磁盘I/O数量可能最多与两张表的元组行数的乘积也就是一个双层循环的循环次数。
当连接的表数量多时每增加一张表就会多一层循环可想而知磁盘I/O数量是惊人的。
基于块的嵌套循环连接算法
对于基于元组的嵌套循环连接算法带来的I/O数量非常大如果我们尽可能将两表更多的装入缓存当中虽然它们都不能全部装入缓存这样在内存中处理时将它们一次处理多个元组的连接。
假设有缓冲区块M个R表与S连接时S表是较小的表那么可以将S表的数据块加载到M-1个缓冲区块中将连接属性建立查找表再读取R表的一个数据块到第M个缓冲区中。
这样从R表的这个数据块上遍历元组分别与M-1缓中区块中的S表的所有元组进行连接处理接着再读取R表的下一个数据块直到R表遍历一次
然后再更新M-1个缓冲为下一批S表的数据块重复上面的处理直到S表遍历完成。
这样可以减少磁盘I/O的次数每次读更多的数据块将随机访问转为顺序访顺。
嵌套循环优化
当然也可以通过连接属性列上的索引找到对应的表数据块减少访问的表数据块当然也需要与基于块的嵌套循环算法结合。
总结
通过本文的分享让我们对表的连接有了更深的理解在平常编写SQL时常听前辈们说起连接不能超过多少张表为什么呢要记住每多一张表类似于多了一层嵌套循环虽然有索引代价也是相当大的。
结尾 非常感谢大家的支持在浏览的同时别忘了留下您宝贵的评论如果觉得值得鼓励请点赞收藏我会更加努力 作者邮箱studysenllang.onaliyun.com 如有错误或者疏漏欢迎指出互相学习。
