क्वेरी निष्पादन ऑपरेटर
क्वेरी निष्पादन ऑपरेटर भौतिक एल्गोरिदम हैं — स्कैन, चयन, अनुमान, सॉर्ट, एकत्रीकरण और जॉइन — जिन्हें एक डेटाबेस इंजन एक योजना में संयोजित करता है और क्वेरी का परिणाम उत्पन्न करने के लिए चलाता है।
Definition
एक क्वेरी निष्पादन ऑपरेटर टपल स्ट्रीम पर एक एल्गोरिथम के रूप में एक संबंधपरक-बीजगणित ऑपरेशन का कार्यान्वयन है; ऑपरेटरों को एक ट्री या पाइपलाइन में संयोजित किया जाता है, जो निष्पादित होने पर, एक क्वेरी का परिणाम संगणित करता है।
Scope
यह विषय क्वेरी इंजन के भौतिक ऑपरेटरों और निष्पादन के लिए उनके संगठन को शामिल करता है: पुनरावर्तक (ओपन-नेक्स्ट-क्लोज) मॉडल, पाइपलाइनिंग बनाम मैटेरियलाइजेशन, तालिका और इंडेक्स स्कैन, चयन और अनुमान, बाहरी मर्ज सॉर्ट, समूहीकरण और एकत्रीकरण, और डुप्लिकेट उन्मूलन। यह बताता है कि ऑपरेटर टपल स्ट्रीम का उपभोग और उत्पादन कैसे करते हैं और मेमोरी और I/O उनकी लागत को कैसे प्रभावित करते हैं। इसमें जॉइन एल्गोरिदम की विशिष्टताएं और ऑपरेटरों के बीच चयन करने वाला ऑप्टिमाइज़र शामिल नहीं है, जो आसन्न विषय हैं।
Core questions
- पुनरावर्तक (ओपन-नेक्स्ट-क्लोज) मॉडल ऑपरेटरों को एक पाइपलाइन में कैसे संयोजित करने देता है?
- परिणाम को कब पाइपलाइन किया जाता है बनाम डिस्क पर मैटेरियलाइज किया जाता है?
- चयन, अनुमान और डुप्लिकेट उन्मूलन को भौतिक रूप से कैसे कार्यान्वित किया जाता है?
- बाहरी मर्ज सॉर्ट मेमोरी से बड़े डेटा को कैसे संभालता है?
- मेमोरी बजट और I/O लागत ऑपरेटर के प्रदर्शन को कैसे आकार देते हैं?
Key concepts
- पुनरावर्तक / ओपन-नेक्स्ट-क्लोज मॉडल
- तालिका और इंडेक्स स्कैन
- चयन और अनुमान ऑपरेटर
- बाहरी मर्ज सॉर्ट
- हैश-आधारित समूहीकरण
- एकत्रीकरण ऑपरेटर
- डुप्लिकेट उन्मूलन
- पाइपलाइनिंग बनाम मैटेरियलाइजेशन
Key theories
- पुनरावर्तक (ज्वालामुखी) मॉडल
- प्रत्येक ऑपरेटर ओपन, नेक्स्ट और क्लोज विधियों को उजागर करता है और मांग पर अपने बच्चों से टपल खींचता है; यह समान इंटरफ़ेस मनमाने ऑपरेटरों को पाइपलाइनों में संयोजित करने देता है और अधिकांश क्वेरी इंजनों का आधार है।
- पाइपलाइनिंग बनाम मैटेरियलाइजेशन
- पाइपलाइन किए गए ऑपरेटर मध्यवर्ती परिणामों को लिखे बिना सीधे अपने मूल को टपल पास करते हैं, I/O बचाते हैं, जबकि सॉर्ट जैसे अवरुद्ध ऑपरेटरों को आउटपुट उत्पन्न करने से पहले अपने इनपुट को मैटेरियलाइज करना चाहिए; ऑप्टिमाइज़र दोनों को संतुलित करता है।
- बाहरी सॉर्टिंग और एकत्रीकरण
- जब डेटा मेमोरी से अधिक हो जाता है, तो बाहरी मर्ज सॉर्ट और हैश-आधारित समूहीकरण इसे डिस्क पर पास में संसाधित करते हैं; ये एल्गोरिदम ORDER BY, GROUP BY, डुप्लिकेट उन्मूलन और सॉर्ट-मर्ज जॉइन के अंतर्गत आते हैं।
Clinical relevance
निष्पादन ऑपरेटर वह जगह है जहाँ एक क्वेरी योजना की अनुमानित लागत वास्तविक रनटाइम बन जाती है: ऑपरेटरों का चुनाव और कार्यान्वयन, और वे मेमोरी का कितनी अच्छी तरह उपयोग करते हैं और अनावश्यक डिस्क I/O से बचते हैं, यह निर्धारित करता है कि डेटाबेस द्वारा सेवा की जाने वाली प्रत्येक क्वेरी की थ्रूपुट और विलंबता क्या होगी।
History
पुनरावर्तक मॉडल को ग्रेफे के वोल्केनो क्वेरी-मूल्यांकन फ्रेमवर्क और उनके 1993 के क्वेरी-मूल्यांकन तकनीकों के सर्वेक्षण में क्रिस्टलीकृत किया गया था, जिसने संबंधपरक इंजनों द्वारा उपयोग किए जाने वाले भौतिक ऑपरेटरों को सूचीबद्ध किया था। मॉडल के समान इंटरफ़ेस ने एक्स्टेंसिबल, कंपोजेबल क्वेरी इंजनों को व्यावहारिक बनाया और मानक बना हुआ है, बाद के काम में अधिक दक्षता के लिए वेक्टरयुक्त और संकलित निष्पादन जोड़ा गया।
Key figures
- Goetz Graefe
- Jeffrey D. Ullman
Related topics
Seminal works
- graefe1993
- garciamolina2008
Frequently asked questions
- पुनरावर्तक मॉडल क्या है?
- यह एक डिज़ाइन है जिसमें प्रत्येक भौतिक ऑपरेटर एक ही इंटरफ़ेस को लागू करता है — सामान्यतः ओपन, नेक्स्ट और क्लोज — और जब उसका मूल नेक्स्ट को कॉल करता है तो एक बार में एक टपल उत्पन्न करता है। क्योंकि सभी ऑपरेटर इस इंटरफ़ेस को साझा करते हैं, उन्हें मनमाने योजना ट्री में एक साथ जोड़ा जा सकता है, और टपल मांग पर ट्री में ऊपर की ओर प्रवाहित होते हैं।
- कुछ ऑपरेटरों को अवरुद्ध क्यों कहा जाता है?
- एक अवरुद्ध ऑपरेटर तब तक कोई आउटपुट उत्पन्न नहीं कर सकता जब तक कि उसने अपने सभी इनपुट का उपभोग नहीं कर लिया हो — सॉर्टिंग और कुछ एकत्रीकरण इसके उदाहरण हैं, क्योंकि अंतिम परिणाम प्रत्येक इनपुट टपल पर निर्भर करता है। अवरुद्ध ऑपरेटरों को अपने इनपुट को मैटेरियलाइज करना चाहिए, जबकि चयन जैसे पाइपलाइन किए गए ऑपरेटर परिणाम उत्पन्न कर सकते हैं जैसे वे आगे बढ़ते हैं।