Window（窗口）函數(shù)作為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中數(shù)據(jù)分析技術(shù)的一種解決方案,其精妙的語(yǔ)義特征使其能代替自連接（Self Join）和相關(guān)子查詢（Sub Queries）等完成傳統(tǒng)復(fù)雜查詢功能,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)管理和分析中.在目前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用步入大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下,針對(duì)高吞吐和實(shí)時(shí)響應(yīng)等需求,已有的Window（窗口）函數(shù)的處理性能已經(jīng)出現(xiàn)了瓶頸.文中首先介紹了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中窗口函數(shù)在執(zhí)行器中的兩階段執(zhí)行框架,然后基于PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中原有MAX/MIN Window（窗口）函數(shù)執(zhí)行框架,提出了一種基于臨時(shí)窗口的優(yōu)化方法,來(lái)優(yōu)化SQL Window查詢針對(duì)MAX/MIN函數(shù)的處理,并給出了查詢代價(jià)的分析模型,從理論上分析了該算法的性能.通過(guò)與現(xiàn)有商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server進(jìn)行性能上的對(duì)比,驗(yàn)證了該方案的有效性. 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016,39(10)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

圖３窗口函數(shù)的執(zhí)行過(guò)程

為１，也就是只包含當(dāng)前行，因此計(jì)算過(guò)程非常簡(jiǎn)單，只需遍歷一遍數(shù)據(jù)．即使是求百分比的函數(shù)，最多只需要再對(duì)每個(gè)分割提前做一次統(tǒng)計(jì)，然后這個(gè)統(tǒng)計(jì)值就可用于當(dāng)前分割中所有行的計(jì)算，所占百分比通過(guò)當(dāng)前行的值與這個(gè)統(tǒng)計(jì)值相除即可求出．這樣對(duì)于每個(gè)分割，最多只需要掃描兩遍數(shù)據(jù)，一遍用于計(jì)算統(tǒng)計(jì)值，一遍用于獲取當(dāng)前行．（２）偏移類函數(shù)，其函數(shù)意義是將劃分內(nèi)的所有元組向前或者向后移動(dòng)一段距離，對(duì)于這類函數(shù)，只需要在計(jì)算第一個(gè)元組時(shí)，確認(rèn)其位置，然后順序從該位置往后讀取即可．圖４ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ中ＭＡＸ／ＭＩＮＷｉｎｄｏｗ函數(shù)在順序調(diào)用階段的執(zhí)行過(guò)程（３）聚集類函數(shù)計(jì)算的對(duì)象是一個(gè)集合里的所有行，與傳統(tǒng)的聚集函數(shù)類似，只不過(guò)聚集的范圍被限定在當(dāng)前窗口，每個(gè)窗口聚集函數(shù)都有一個(gè)轉(zhuǎn)移函數(shù)和一個(gè)可選最終計(jì)算函數(shù)與之對(duì)應(yīng)．計(jì)算的過(guò)程會(huì)維護(hù)一個(gè)轉(zhuǎn)移值，轉(zhuǎn)移值本身可以是基本數(shù)據(jù)類型也可以是抽象類型．在重排序階段，ＭＡＸ／ＭＩＮＷｉｎｄｏｗ函數(shù)跟其他Ｗｉｎｄｏｗ函數(shù)一樣，主要是針對(duì)ＰＡＲＴＩＴＩＯＮＢＹ子句和ＯＲＤＥＲＢＹ子句對(duì)表進(jìn)行劃分和重排序．由于ＭＡＸ／ＭＩＮＷｉｎｄｏｗ函數(shù)并沒(méi)有最終計(jì)算函數(shù)，因此每個(gè)窗口得到的最終轉(zhuǎn)移值即為該窗口的最終結(jié)果值．因此，對(duì)于ＭＡＸ／ＭＩＮＷｉｎｄｏｗ函數(shù)，在順序調(diào)用階段，主要是對(duì)重排序后的表中的每一個(gè)窗口中的元組去順序調(diào)用轉(zhuǎn)移函數(shù)求轉(zhuǎn)移值的過(guò)程．２．２順序調(diào)用階段的執(zhí)行過(guò)程本文是針對(duì)窗口聚集函數(shù)中的ＭＡＸ／ＭＩＮ進(jìn)行優(yōu)化．在順序調(diào)用階段，主體的計(jì)算過(guò)程是由轉(zhuǎn)移函數(shù)完成的．對(duì)于像ＡＶＧ等擁有最終計(jì)算函

圖６更新過(guò)程算法２．ＴＷ（ＴｅｍｐｏｒａｒｙＷｉｎｄｏｗ）順序調(diào)用優(yōu)化算法．輸入：經(jīng)過(guò)重排序的表Ｔ′輸出：每一個(gè)元組所對(duì)應(yīng)的窗口的ＭＡＸ／ＭＩＮ函數(shù)值１．ＦＯＲ表Ｔ′中的每一個(gè)分區(qū)ＰＤＯ２．初始化ｈ，ｔ，ＴＴＶ；３．ＦＯＲ分區(qū)Ｐ中的每一個(gè)窗口ＷｉＤＯ４．初始化Ｗｉｓ．，Ｗｉｅ．，Ｗｉ．ＴＶ；５．ＩＦＷｉｓ．＝＝Ｗｉ－１ｓ．ＴＨＥＮ６．Ｗｉ．ＴＶ←Ｗｉ－１．ＴＶ；７．ＦＯＲｅａｃｈｒｏｗｉｎ（Ｗｉ－１ｅ．，Ｗｉｅ．］ＤＯ８．Ｗｉ．ＴＶ←ｔｒａｎｓｆｕｎｃ（Ｗｉ．ＴＶ，Ｒｍ）；９．ＩＦＷｉ．ＴＶ！＝ＴＴＶＴＨＥＮ１０．ｈ←ｒｍ；１１．ＴＴＶ←Ｗｉ．ＴＶ；１２．ｔ←Ｗｉｅ．；１３．ＥＬＳＥＩＦＷｉｓ．?ｈＴＨＥＮ１４．Ｗｉ．ＴＶ←ＴＴＶ；１５．ＦＯＲｅａｃｈｒｏｗｉｎ（ｔ，Ｗｉｅ．］ＤＯ１６．Ｗｉ．ＴＶ←ｔｒａｎｓｆｕｎｃ（Ｗｉ．ＴＶ，Ｒｍ）；１７．ＩＦＷｉ．ＴＶ�。剑裕裕郑裕龋牛危保福琛颍�；１９．ＴＴＶ←Ｗｉ．ＴＶ；２０．ｔ←Ｗｉｅ．；２１．ＥＬＳＥ２２．ＦＯＲｅａｃｈｒｏｗｉｎ［Ｗｉｓ．，Ｗｉｅ．］ＤＯ２３．Ｗｉ．ＴＶ←ｔｒａｎｓｆｕｎｃ（Ｗｉ．ＴＶ，Ｒｍ）；２４．ＩＦＷｉ．ＴＶ！＝ＴＴＶＴＨＥＮ２５．ｈ←ｒｍ；２６．ＴＴＶ←Ｗｉ．ＴＶ；２７．ｔ←Ｗｉｅ．；２８．ＲＥＴＵＲＮＷｉ．ＴＶ；ＭＡ


本文編號(hào)：3346401