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第一篇 查询优化技术2

第1章 数据管理系统的查询优化2

1.1数据库调优3

1.2查询优化技术5

1.2.1查询重用5

1.2.2查询重写规则6

1.2.3查询算法优化6

1.2.4并行查询优化8

1.2.5分布式查询优化9

1.2.6其他优化9

1.3本章小结9

第2章 逻辑查询优化10

2.1查询优化技术的理论基础10

2.1.1关系代数11

2.1.2关系代数等价变换规则对优化的指导意义13

2.2查询重写规则17

2.2.1子查询的优化18

2.2.2视图重写28

2.2.3等价谓词重写29

2.2.4条件化简32

2.2.5外连接消除33

2.2.6嵌套连接消除37

2.2.7连接消除38

2.2.8语义优化40

2.2.9针对非SPJ的优化41

2.3启发式规则在逻辑优化阶段的应用42

2.4本章小结43

第3章 物理查询优化44

3.1查询代价估算44

3.1.1代价模型44

3.1.2选择率计算的常用方法45

3.2单表扫描算法45

3.2.1常用的单表扫描算法45

3.2.2单表扫描代价计算47

3.3索引47

3.3.1如何利用索引47

3.3.2索引列的位置对使用索引的影响50

3.3.3联合索引对索引使用的影响56

3.3.4多个索引对索引使用的影响57

3.4两表连接算法59

3.4.1基本的两表连接算法59

3.4.2进一步认识两表连接算法61

3.4.3连接操作代价计算61

3.5多表连接算法62

3.5.1多表连接顺序62

3.5.2常用的多表连接算法63

3.5.3多表连接算法的比较68

3.6本章小结68

第4章 查询优化器与其他模块的关系70

4.1查询优化器整体介绍70

4.2查询优化器与其他模块的关系73

4.3本章小结74

第二篇 PostgreSQL查询优化器原理解析76

第5章PostgreSQL查询优化器概述76

5.1 PostgreSQL查询执行过程76

5.2 PostgreSQL查询优化器的78

架构和设计思想78

5.2.1 PostgreSQL查询优化器架构79

5.2.2 PostgreSQL查询优化器的层次81

5.2.3 PostgreSQL查询优化器设计思想81

5.3主要概念81

5.4代码层次结构85

5.5本章小结86

第6章PostgreSQL查询优化器相关数据结构88

6.1主要数据结构88

6.1.1基本数据结构88

6.1.2查询树91

6.1.3各种对象的结构95

6.1.4连接操作相关的结构99

6.1.5查询执行计划相关的结构104

6.2各个结构之间的关系108

6.3各个阶段间和主要结构体间的关系109

6.4本章小结110

第7章 PostgreSQL查询优化器实现原理解析111

7.1查询优化整体流程111

7.2查询优化器实现原理解析115

7.2.1 planner——主入口函数115

7.2.2 standard＿planner——标准的查询优化器函数116

7.2.3 subquery＿planner——生成（子）查询执行计划函数117

7.2.4 grouping＿planner——生成查询执行计划并对非SPJ优化139

7.2.5 build＿minmax＿path——聚集函数MIN/MAX的优化函数141

7.2.6 query＿planner——生成最优的查询路径函数142

7.2.7 make＿one＿rel——构造多表连接路径并选出最优路径函数148

7.2.8 make＿rel＿from＿joinlist——生成多表连接路径函数153

7.2.9 optimize＿minmax＿aggregates聚集操作MIN/MAX优化函数163

7.2.10 create＿plan——创建查询执行计划函数164

7.2.11非SPJ处理——grouping＿planner的各个子模块166

7.2.12其他重要的函数与操作170

7.3代价估算实现原理解析174

7.3.1查询代价估算174

7.3.2单表扫描方式的代价估算174

7.3.3两表连接的代价估算178

7.3.4其他代价估算函数184

7.3.5选择率的计算185

7.4从目录结构和文件功能角度看查询优化器186

7.4.1查询优化子模块与主要文件的关系187

7.4.2查询优化器代码结构187

7.5本章小结190

第8章 从功能的角度看PostgreSQL查询优化192

8.1优化器之逻辑查询优化192

8.1.1视图重写193

8.1.2子查询优化197

8.1.3等价谓词重写209

8.1.4条件化简209

8.1.5外连接消除210

8.1.6嵌套连接消除217

8.1.7连接的消除218

8.1.8语义优化221

8.1.9选择操作下推226

8.1.10非SPJ优化226

8.2优化器之物理查询优化229

8.2.1 PostgreSQL的物理优化主要完成的工作229

8.2.2启发式规则在物理查询优化阶段的使用230

8.2.3两表连接230

8.2.4代价估算230

8.2.5 PostgreSQL的索引与查询优化231

8.3其他237

8.3.1 grouping＿planner函数主干再分析238

8.3.2用户指定的连接语义与PostgreSQL实现两表连接的函数及算法的关系240

8.3.3集合操作优化242

8.4本章小结245

第9章 PostgreSQL查询优化的关键算法246

9.1动态规划算法246

9.1.1动态规划算法的处理流程247

9.1.2紧密树处理流程248

9.2遗传算法248

9.2.1 PostgreSQL遗传算法的处理流程248

9.2.2主要的数据结构250

9.2.3主要的函数和变量251

9.2.4应用遗传算法实现表连接的语义253

9.2.5应用遗传算法计算适应度254

9.2.6进一步理解PostgreSQL的遗传算法255

9.3动态规划算法与遗传算法对比256

9.4本章小结257

第10章PostgreSQL查询优化器与其他部分的关系259

10.1查询优化器与语法分析器259

10.2查询优化器与执行器260

10.3查询优化器与缓冲区管理模块261

10.4查询优化器与对象访问模块262

10.5查询优化器与统计模块262

10.6查询优化器与索引模块263

10.7本章小结263

第三篇 MySQL查询优化器原理解析266

第11章MySQL查询优化器概述266

11.1 MySQL查询执行过程266

11.2 MySQL查询优化器的架构和设计思想267

11.2.1 MySQL查询优化器架构268

11.2.2 MySQL查询优化器的层次269

11.2.3 MySQL查询优化器设计思想269

11.3主要概念270

11.3.1常量表270

11.3.2表数据的访问方式270

11.4代码层次结构272

11.5本章小结274

第12章 MySQL查询优化器相关数据结构275

12.1主要的类和数据结构275

12.1.1查询树275

12.1.2基本对象276

12.1.3连接对象与执行计划278

12.1.4代价估算类281

12.2各个阶段主要结构体间的关系282

12.3本章小结282

第13章 MySQL查询优化器的原理解析283

13.1查询优化器整体流程283

13.2优化器的代码详解285

13.2.1 JOIN.prep——优化前的准备工作286

13.2.2 JOIN.optimize——优化器主入口方法299

13.2.3 make＿join＿statistics——计算最优的查询优化执行计划315

13.2.4 choose＿table＿order——求解多表连接最优连接路径324

13.2.5 make＿join＿statistics函数的其他子函数339

13.2.6 make＿join＿select——对条件求值、下推连接条件到表中348

13.2.7 test＿if＿skip＿sort＿order——排序操作的优化350

13.2.8 make＿join＿readinfo——为连接的每个表构造信息351

13.2.9 JOIN。exec——执行查询执行计划的函数353

13.3代价估算354

13.3.1查询代价估算模型354

13.3.2查询代价估算过程355

13.3.3其他的代价估算358

13.3.4对存储引擎的调用接口362

13.3.5统计信息364

13.4本章小结365

第14章 从功能的角度看MySQL查询优化366

14.1优化器之逻辑查询优化366

14.1.1视图重写367

14.1.2子查询优化371

14.1.3等价谓词重写387

14.1.4条件化简388

14.1.5外连接消除389

14.1.6嵌套连接消除396

14.1.7连接的消除398

14.1.8语义优化400

14.1.9非SPJ优化406

14.2优化器之物理查询优化412

14.2.1 MySQL的物理优化主要完成的工作412

14.2.2启发式规则在物理查询优化阶段的使用413

14.2.3 MySQL的索引与查询优化413

14.2.4用户指定的连接语义与MySQL实现两表连接的算法417

14.3本章小结418

第15章MySQL查询优化的关键算法419

15.1深入理解MySQL的多表连接算法419

15.2本章小结424

第16章 MySQL查询优化器与其他部分的关系425

16.1查询优化器与语法分析器425

16.2查询优化器与执行器426

16.3查询优化器与缓冲区管理模块426

16.4查询优化器与索引模块426

16.5本章小结427

第四篇 PostgreSQL查询优化器VS MySQL查询优化器430

第17章PostgreSQL和MySQL的逻辑查询优化技术430

17.1查询重写430

17.1.1子查询优化430

17.1.2视图重写443

17.1.3等价谓词重写446

17.1.4条件化简447

17.1.5外连接消除448

17.1.6嵌套连接消除449

17.1.7连接消除451

17.1.8语义优化452

17.2非SPJ的优化452

17.3本章小结456

第18章 PostgreSQL和MySQL的物理查询优化技术457

18.1查询代价估算模型比较457

18.2单表扫描算法458

18.3索引458

18.4两表连接算法466

18.5多表连接算法467

18.6本章小结467

第19章PostgreSQL和MySQL的其他异同468

19.1启发式规则的使用比较468

19.2综合比较469

19.2.1基本概念的比较469

19.2.2数据结构的比较469

19.2.3设计思想的比较469

19.2.4编码规范的比较470

19.3本章小结471

附录A 如何掌握数据库内核472

附录B 如何阅读本书496

附录C 如何阅读查询执行计划498

附录D 如何跟踪查询执行计划508