pdf (870 Kb) - Fachgebiet Datenbanken und Informationssysteme

Kapitel 2
Das Schönste, was wir erleben können,
ist das Geheimnisvolle.
Albert Einstein
Algebraische Optimierung
Im Rahmen der algebraischen Optimierung wird die interne 1:1-Übersetzung
der Anfrage in eine Standardform transformiert, die zwar noch äquivalent zur
Original-Anfrage ist, aber schon eine gewisse Optimierung beinhaltet. Dabei wird
eine grundsätzliche Form benötigt, bei der die Ausdrücke der relationalen Algebra
sich direkt in Operatorbäume umsetzen lassen. Relationale Algebraausdrücke
und somit auch die Operatorbäume spiegeln jeweils eine prozedurale Darstellung
der Anfrage wider. Die Blätter sind die Operanden des algebraischen Ausdrucks,
wobei die inneren Knoten die Basisrelationen bzw. Operationen darstellen und
an der Wurzel die letzte auszuführende Operation steht.
Blätter: die Operanden innere Knoten: die Operationen
Kanten: der Datenfluß Wurzel: die letzte auszuführende Operation
Diese baumartige Darstellung kann nicht nur als Evaluierungsvorschrift angesehen
werden, sondern dient hauptsächlich als effiziente Datenstruktur. Das Einfügen
neuer Operatoren ist sehr einfach, da eine Erweiterung des Baumes durch
Einschübe von Teilbäumen leicht implementiert werden kann.
Die dafür benötigte Anfrageumformung (1:1-Übersetzung) wird mit wenig komplizierten
Methoden realisiert. Dabei wird die Anfrage normalisiert und vereinfacht,
wobei noch keine Optimierung im eigentlichen Sinne vorgenommen wird.
Vielmehr versucht man, die Anfrage möglichst gut für den Optimierer vorzubereiten.
Dabei wird vor allem von aussagelogischen Methoden Gebrauch gemacht
(siehe dazu Mitschang [36]).
Um möglichst früh Inkonsistenzen und unerfüllbare Anfragen zu erkennen, kann
bereits in der Übersetzungsphase eine Vereinfachung der Anfrage erfolgen. Meistens
werden diese aber nach der 1:1-Übersetzung der Selektionsbedingungen
durchgeführt, da erst dann eine effiziente Untersuchung der aussagelogischen Ausdrücke
möglich ist.
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