[发明专利]一种数据库查询优化方法及系统

权利要求书

1.一种数据库查询优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将查询语句字符串用查询内部表示结构表示；

2）对所述查询内部表示进行特性分析，生成在语义上等价的查询内部表示；

3）对所述在语义上等价的查询内部表示进行语法分析，生成语义上的数据库内部表示；

4）将语义上的数据库内部表示进行查询优化处理，生成最终的执行计划；

5）对最终的执行计划进行解释和执行，生成查询结果或错误信息；

所述步骤4）进一步包括以下步骤：将查询的语义上的数据库内部表示转化为查询可执行的内部表示形式；对所述查询可执行的内部表示进行逻辑关系的优化，得到查询指令序列；执行操作的优化；执行操作间关系的优化，生成最终的执行计划。

2.根据权利要求1所述的数据库查询优化方法，其特征在于，所述步骤1）是将查询语句字符串分成多个词法单元并用查询内部表示结构表示。

3.根据权利要求1所述的数据库查询优化方法，其特征在于，所述步骤2）是根据查询重写规则对所述查询内部表示进行特性分析，生成在语义上等价的查询内部表示。

4.根据权利要求3所述的数据库查询优化方法，其特征在于，所述查询重写规则包括；

a）将过程性查询转换成描述性查询；

b）将效率较低的谓词转换为等价的效率高的谓词；

c）将查询语句转换成效率高的语句；

d）将查询转换为单个选择语句。

5.根据权利要求1所述的数据库查询优化方法，其特征在于，所述步骤3）进一步包括以下步骤：对所述在语义上等价的查询内部表示进行语法分析及语义检查，如果语法是正确的，将生成一个语法树，然后再对该语法树进行检查；如果所述在语义上等价的查询内部表示涉及到的表、视图以及相关属性是合法的，则生成一个语义上的数据库内部表示。

6.根据权利要求1所述的数据库查询优化方法，其特征在于，所述逻辑关系的优化是根据表及其选择条件，选择先对哪个表作连接，通过条件类型及相关属性决定其关系代数运算的操作；所述执行操作的优化是针对操作确定其最佳执行效果；所述操作间关系的优化是针对不同的操作序列，进行等价的重新组合。

7.一种数据库查询优化系统，包括，词法分析器、查询优化器、语法分析器、查询执行引擎，以及计划管理模块，其特征在于，

所述词法分析器，其将查询语句字符串分成多个词法单元，并用查询内部表示结构表示；

所述查询优化器，对所述查询内部表示进行特性分析，生成一个语义上等价的查询内部表示；将查询的语义上的数据库内部表示转化为查询可执行的内部表示形式；对所述查询的语义上的数据库内部表示分别进行优化，生成最优的执行指令序列；

所述语法分析器，对输入的查询内部表示进行语法分析，生成语法树和/或语义上的数据库内部表示；

所述查询执行引擎，从所述查询优化器模块获得最终的执行计划，并对其作出解释和执行，得出最终的正确结果或错误信息；

所述计划管理模块，存储并管理所述查询优化器发送的最终的执行计划。

8.根据权利要求7所述的数据库查询优化系统，其特征在于，所述查询优化器，进一步包括查询重写模块、逻辑关系优化模块、执行操作优化模块，以及操作间关系优化模块，其中，

所述查询重写模块，对查询内部表示进行特性分析，生成语义上等价的查询内部表示；

所述逻辑关系优化模块，根据表及其选择条件，选择连接的表，并通过条件类型及相关属性决定其关系代数运算的操作；

所述执行操作优化模块，其针对某一特定操作，确定其最佳执行效果的算法；

所述操作间关系优化模块，其针对不同的操作序列，对其进行等价的重新组合。

9.根据权利要求8所述的数据库查询优化系统，其特征在于，所述查询重写模块，其根据查询重写规则对所述查询内部表示进行特性分析，生成在语义上等价的查询内部表示；所述查询重写条件，包括；将过程性查询转换成描述性查询；将效率较低的谓词转换为等价的效率高的谓词；将查询语句转换成效率高的语句；将查询转换为单个选择语句。