《SQL语言艺术(PDF格式)》第13章


者来说,研究上述技巧有利于对查询内部工作原理的深入了解,常常使你受益匪浅。 
总结:当视图返回不必要的元素时,别把视图内嵌在查询中,而是应将视图分解,将其组成部 
分加到查询主体中。 
并发用户数 
Number of other Users 
最后,在设计 SQL 程序时,并发性(concurrency)是个必须认真对待的因素。写数据库时需 
要关注并发性:是否存在数据块访问争用(block…access contention)、阻塞(locking)、或闩 
定(latching)(DBMS内部资源阻塞)等重要问题;甚至有时,为保证读取一致性(read 
consistency)也会导致某种程度的资源争用。任何服务器的处理能力都是有限的,不管其说明 
书有多令人震撼。在机器相同的情况下,很少并发或没有并发操作时设计可能是完美的,但对 
有大量并发操作的情况未必完美。排序操作可能没有足够内存可用,于是转而求助于磁盘,引 
发了新的资源争用……一些计算密集型(CPUintensive)操作——例如负责复杂计算的函数、 
索引区块的重复扫描,均可引起计算机负荷过多。我遇到过一些案例,增加物理 I/O 会使任务 
执行效率更高,因为其中计算密集操作的并发执行程度很高,一个进程刚因等待 I/O 而阻塞, 
被释放的CPU就被另一个进程占用了,这样一来CPU资源就被充分利用了。一般而言,我们必 
须考虑特定商业任务的整体吞吐量(throughput),而不是个别用户的响应时间(response…time)。 
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注意 
第9章将更详细地探讨并发性。 
过滤 
Filtering 
如何限定结果集是最关键的因素之一,有助于你在编写 SQL 语句时判断该用哪些技巧。用来 
过滤数据的所有准则,通常被视为是 where 子句中各种各样的条件,我们必须认真研究各种 
where 子句(及 having 子句)。 
过滤条件的含义 
Meaning of Filtering Conditions 
若从SQL语法来看,where子句中表达的所有过滤条件当然大同小异。但事实并非如此。有些 
过滤条件通过关系理论直接作用于select 运算符:where子句检查记录中的字段是否与指定条 
件相符。但其实,where 子句中的条件还可以使用另一个关系运算符 join。自从 SQL92 出现 
join 语法后,人们就试图将“join过滤条件”(位在主 from 子句和 where 子句之间)和“select 
过滤条件”(位于where子句内)区分开来。从逻辑上讲,连接两个(或多个)表建立了新的关 
系。 
下面是个常见的连接(join)的例子: 
select 。。。。。 
from t1 
inner join t2 
on t1。join1 = t2。joind2 
where 。。。 
假设表t2中有一字段c2,该不该把 c2上的条件当作 inner join 的额外条件呢?即是否应认为参 
与连接的不是“t2表”而是“t2表的子集”呢?或者,假设where 子句中有一些关于t1 字段的条件, 
那么这些条件是否会应用到 t1 连接 t2 的结果呢?连接条件放在何处应该都一样,然而其运 
行效率却会因优化器不同而异。 
除了连接条件和简单的过滤条件之外,还有其他种类的条件。例如,规定返回的记录集为某种 
子类型的条件,以及检查另一个表内是否存在特定数据的条件。虽然从 SQL 语法上看它们相 
似,但在语义上却未必完全相同。有时条件的计算顺序无足轻重,但有时却影响重大。 
下面的例子说明了条件计算顺序的重要性,实际上,在许多商用软件包中都能找到这样的例子。 
假设有个 parameters 表,它包含字段:parameter_name、parameter_type、 
parameter_value,无论由parameter_type定义了什么参数属性,其中 parameter_ value 均以 
字符串表示。(从逻辑上来说,上述情况堪比罗密欧与茱莉叶的悲剧,因为属性parameter_value 
所表示的领域类型非常多,所以违反了关系理论的主要规则。)假设进行如下查询: 
select * from parameters 
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where parameter_name like"%size" 
and parameter_type = "NUMBER" 
在这个查询中,无论先计算两个条件中的哪一个,都无关紧要。然而,如果增加了以下条件, 
计算的顺序就变得非常重要了,其中int()是将字符转换为整数值的函数: 
and int(parameter_value) 》 1000 
这时,parameter_type上的条件必须先计算,而parameter_value上的条件后计算,否则会因为 
试图把非数字字符串转换为整数,而造成运行时错误(假设 parameter_ type字段的类型定义 
为char)。如果你无法向数据库说明这一点,那么优化器也无从知道哪个条件应该有较高的优先 
权。 
总结:查询条件是有差异的,有的好,有的差。 
过滤条件的好坏 
Evaluation of Filtering Conditions 
编写 SQL 语句时,应首先考虑的问题是: 
哪些数据是最终需要的,这些数据来自哪些表? 
哪些输入值会传递到 DBMS 引擎? 
哪些过滤条件能滤掉不想要的记录? 
然而要清楚的是,有些数据(主要是用来连接表的数据)可能冗余地存储在几个表中。所以, 
即使所需的返回值是某表的主键,也不代表这个表必须出现在from子句中,这个主键可能会以 
外键的形式出现在另一个表中。 
在编写查询之前,我们甚至应该对过滤条件进行排序,真正高效的条件(可能有多个,涉到不 
同的表)是查询的主要驱动力,低效条件只起辅助作用。那么定义高效过滤条件的准则是什么 
呢?首先,要看过滤条件能否尽快减少必须处理的数据量。所以,我们必须倍加关注条件的编 
写方式,下面通过例子说明这一点。 
蝙蝠车买主 
假设有四个表: customers、orders、orderdetail、articles,如图4…5所示。注意,图中各表的 
方框大小不同,这代表各表的数据量大小,而不代表字段数量;加下划线的字段为主键。 
现在假设 SQL 要处理的问题是:找出最近六个月内居住在Gotham市、订购了蝙蝠车的所有客 
户。当然,编写这个查询有多种方法,ANSISQL的推崇者可能写出下列语句: 
select distinct c。custname 
from customersc 
join orders o 
on o。custid = c。custid 
join orderdetail od 
on od。ordid = o。ordid 
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join articles a 
on a。artid = od。artid 
where c。city= "GOTHAM" 
and a。artname = "BATMOBILE" 
and o。ordered 》= somefunc 
其中,somefunc是个函数,返回距今六个月前的具体日期。注意上面用了distinct,因为考虑到 
某个客户可以是大买家,最近订购了好几台蝙蝠车。 
暂不考虑优化器将如何改写此查询,我们先看一下这段代码的含义。首先,来自customers表的 
数据应只保留城市名为 Gotham 的记录。接着,搜索orders表,这意味着custid字段最好有索 
引,否则只有通过排序、合并或扫描orders表建立一个哈希表才能保证查询速度。对orders表, 
还要针对订单日期进行过滤:如果优化器比较聪明,它会在连接(join)前先过滤掉一些数据, 
从而减少后面要处理的数据量;不太聪明的优化器则可能会先做连接,再作过滤,这时在连接 
中指定过滤条件利于提高性能,例如: 
join orders o 
on o。custid = c。custid 
and a。ordered 》= somefunc 
即使过滤条件与连接(join)无关,优化器也会受到过滤条件的影响。例如,若orderdetail的主 
键为(ordid; artid),即ordid为索引的第一个属性,那么我们可以利用索引找到与订单相关的记 
录,?
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