———《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程教學(xué)研究
 

摘要：優(yōu)化查詢有助于提高SQL的檢索速度，是一種提高應(yīng)用系統(tǒng)性能的重要方式。對SQL查詢的優(yōu)化方案主要從優(yōu)化原理、視圖、WHERE 子句、存儲過程等，并結(jié)合實例闡明和驗證。對優(yōu)化查詢的掌握，可使學(xué)生在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序設(shè)計方面的課程中更能得心應(yīng)手。
關(guān)鍵字：優(yōu)化查詢；SQL查詢；關(guān)系數(shù)據(jù)庫
        數(shù)據(jù)庫查詢操作是數(shù)據(jù)庫操作的核心操作，對數(shù)據(jù)的查詢效率及處理速度已成為衡量數(shù)據(jù)庫性能的一個重要指標(biāo)。數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)也是學(xué)生對《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》這門課程所必須掌握的知識和技能，數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)的精通也為以后課程的學(xué)習(xí)（如：C#.NET程序設(shè)計）中的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。為了優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的性能，簡單、有效的方法就是優(yōu)化查詢。
        1優(yōu)化原理和實質(zhì)數(shù)據(jù)查詢處理的代價通常取決于對磁盤的訪問，因為磁盤比內(nèi)存的訪問速度要慢。對于一個給定的查詢，有許多可能的處理策略，復(fù)雜查詢更是如此[1]。查詢優(yōu)化的實質(zhì)是在結(jié)果正確的前提下，找出與已有表達式等價，但查詢效率更高的表達式。
        2在教學(xué)中要注重的幾種典型的優(yōu)化方法
        2.1 建立視圖
        視圖可簡化用戶操作數(shù)據(jù)的方式，使用戶能著重于所感興趣的特定數(shù)據(jù)和所負(fù)責(zé)的特定任務(wù)。如果該視圖數(shù)據(jù)規(guī)模小于定義的基本表，則基于視圖的查詢比原查詢的速會快得多。例：要查詢每門課程成績最高的學(xué)生的學(xué)號SELECT 學(xué)號，課程號，成績FROM 成績表AWHERE 成績=（SELECT MAX（成績）FROM 成績表BWHERE A..課程號=B.課程號）語句缺點：這屬嵌套查詢，子查詢的結(jié)果集將作為外層查詢的條件，查詢效率不高。解決方案：可先建立視圖，求得每門課程的最高分，再與成績表中比較，獲取與視圖中最高分?jǐn)?shù)據(jù)相等的記錄，這就減少了內(nèi)層連接的數(shù)據(jù)量，從而提高了檢索速度。用SQL語句優(yōu)化的步驟為：
        首先，創(chuàng)建視圖GREATE VIEW V_max_cnoscore ASSELECT 課程號，Max(成績) AS 最高分?jǐn)?shù)FROM 成績表GROUP BY 課程號其次，利用視圖檢索數(shù)據(jù)SELECT 學(xué)號，A.課程號，A.成績FROM 成績表A，        V_max_cnoscore BWHERE A.成績=B.最高分?jǐn)?shù)AND A.課程號=B.課程號
        2.2 查詢條件Where 子句的優(yōu)化
        2.2.1 合理設(shè)置WHERE 條件的先后順序。多數(shù)數(shù)據(jù)庫都是按從左到右的順序處理條件，把能過濾更多數(shù)據(jù)的條件放在前面，過濾少的放后面，便可提高檢索速度。例：SELECT * FROM studentWHERE ssex=’女’ -- 條件1過濾的數(shù)據(jù)較少AND sdept=’計算機系’ -- 條件2 過濾數(shù)據(jù)比條件1 多上面的SQL就不符合上述原則，可改為：SELECT * FROM studentWHERE sdept=’計算機系’AND ssex=’女’對同一表格進行多個選擇運算，選擇條件的排序?qū)π阅苡休^大影響，不僅影響索引的選取，而且關(guān)系到臨時表的大小[2]。因此，要提高查詢速度，可將較嚴(yán)格的條件寫在前面，較弱的放在后面。
        2.2.2 避免使用“< >”或“NOT”操作符。

“< >”或“NOT”均屬于排斥性操作符，不是包括性操作符，這會使系統(tǒng)在搜索數(shù)據(jù)時無法使用索引，只能直接搜索表中的數(shù)據(jù)，例：
        （1）SELECT 學(xué)號FROM 成績表WHERE 成績< >80
        （2)SELECT 學(xué)號FROM 成績表WHERE NOT(成績<>80)
        （3)SELECT 學(xué)號FROM 成績表WHERE 成績< 80 OR成績>80比較以上三條語句，可知第3 條可使用索引查詢，它的查詢速度最快。
        2.2.3恰當(dāng)運用“OR 擴展”技術(shù)。該技術(shù)是把在Where 子句中帶有OR的查詢轉(zhuǎn)換成包含多個UNION ALL的查詢。例：查詢計算機系縣年齡不大于20 歲的學(xué)生。
        常規(guī)的SQL語句：SELECT 學(xué)號，姓名FROM 學(xué)生表WHERE 系名=’計算機系’ OR 年齡<=20假定表中“系名”和“年齡”兩個字段上創(chuàng)建了索引，以上的查詢可能不會使查詢優(yōu)化器使用索引，從而查詢效率降低，可改進為：SELECT 學(xué)號，姓名FROM 學(xué)生表WHERE 系名=' 計算機系'UNION ALL SELECT 學(xué)號，姓名FROM 學(xué)生表WHERE 年齡<=20
        2.2.4 合理減少LIKE條件的使用。在SQL查詢中，LIKE 條件使用的神奇之處在于其與通配符匹配所提供的模糊查詢功能。但在字符串的比較中，有時大量字符的逐個比較，也會大大降低查找效率。
例：圖書按26 個英文字母分為26 類，查找所有屬于'A’類圖書的銷售金額。SELECT 圖書類號, SUM (數(shù)量*單價) FROM 銷售WHERE 圖書類號LIKE′A%′GROUP BY圖書類號優(yōu)化為精確查詢：SELECT 圖書類號，SUM(數(shù)量*單價) FROM銷售WHERE 圖書類號>=′A′AND 圖書類號<′B′GROUP BY圖書類號
        2.3 正確使用子查詢“展平”技術(shù)子查詢“展平”技術(shù)就是指將子查詢轉(zhuǎn)變?yōu)榘脒B接，連接或者反連接，從而將查詢優(yōu)化。例：找出成績大于等于90 分的學(xué)生的姓名。SELECT 姓名FROM 學(xué)生表WHERE 學(xué)號IN(SELECT 學(xué)號FROM 成績表WHERE 成績>=90)語句缺點：需要搜索學(xué)生表的每一行，來查找所有滿足子查詢條件的記錄。
        解決方案：將學(xué)生表作為連接的內(nèi)表，查詢將作為通常的連接來執(zhí)行。
        優(yōu)化后的SQL語句：SELECT 姓名FROM (SELECT 學(xué)號FROM 成績表WHERE 成績>=90) A，學(xué)生表B WHERE A. 學(xué)號=B.學(xué)號
        2.4 善于使用存儲過程
        存儲過程是SQL 語句和可選控制流語句的預(yù)編譯集合，一個名稱存儲并作為一個單元處理。善于使用存儲過程，將使SQL變得更加靈活和高效。
        例：查詢某個學(xué)生某門課程的考試成績，列出學(xué)生的姓名、
        課程名及成績CREATE PROC pro_student_degree@stu_name char(12)，@course_name char(18) ASSELECT sname，cname，degreeFROM student A INNER JOIN sc B ON A.sno=B.snoINNER JOIN course C ON C.cno=B.cnoWHERE sname=@stu_name AND cname=@course_name以上是一個帶有兩個輸入?yún)?shù)的簡單存儲過程，只需執(zhí)行一個簡單的SQL語句———“EXEC pro_student_degre'e 劉娜’,’數(shù)據(jù)庫原理’”就可完成查詢。
        編寫性能優(yōu)化的SQL 語句是提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要因素，隨著數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量的增大，如何提高查詢速度與效率也是計算機軟件開發(fā)的一個時代要求。實現(xiàn)優(yōu)化查詢的方法很多，在使用中，要根據(jù)具體情況權(quán)衡利弊，使數(shù)據(jù)庫查詢性能最優(yōu)。