LECCO SQL Expert (智能自动SQL优化)

更优更快 人工智能自动SQL优化----------http://www.sina.com.cn 2001/12/12 17:48 中国电脑教育报文/SQL爱好者　　所谓SQL，就是指Structured Query Language(结构化查询语言)，它是目前使用最广泛的数据库语言，用来和数据库打交道，从数据库中得到用户需要的数据。但是要想熟练使用SQL语句，也不是一件简单的事，有些语句使用起来也比较麻烦。如果我们对SQL语句进行优化，那么用户使用起来 就会方便许多。　　简单来说，SQL语句的优化就是将性能低下的SQL语句转换成达到同样目的的性能优异的SQL语句。人工智能自动SQL优化就是使用人工智能技术，自动对SQL语句进行重写，找到性能最好的等效SQL语句。　　人工智能自动SQL 优化　　随着人工智能技术的发展和在数据库优化领域应用的深入，在20世纪90年代末终于出现了突破性的进展——人工智能自动SQL优化。目前在商用数据库领域LECCO TechnologyLimited(灵高公司)拥有该技术并提供使用该技术的自动优化产品——LECCO SQL Expert，其支持Oracle、Sybase、MS SQLServer和IBMDB2数据库平台。该产品针对数据库应用的开发和维护阶段提供了几个特别的模块：SQL语法优化器、PL/SQL集成化开发调试环境(IDE)、扫描器、数据库监视器等。图1 人工智能自动SQL优化示意图　　其核心模块之一“SQL语法优化器”的工作原理大致如下(如图1)：　　一条源SQL语句输入→“人工智能反馈式搜索引擎”对输入的SQL语句结合检测到的数据库结构和索引进行重写，产生N条等效的SQL语句输出→产生的N条等效SQL语句再送入“人工智能反馈式搜索引擎”进行重写，直至无法产生新的输出或搜索限额满→对 输出的SQL语句进行过滤，选出具有不同执行计划的SQL语句(即不同的执行效率)→对得到的SQL语句进行批量测试，找出性能最好的SQL语句。图2 优化前的SQL语句　　自动优化实例　　假设我们从源代码中抽取出这条SQL语句(如图2)：　　SELECTCOUNT(*)FROMEMPLOY-EE WHEREEXISTS(SELECT'X'FROM DEPARTMENTswheresEMP_DEPT=DPT_IDAND DPT_NAME LIKE'AC%')AND EMP_IDIN(SELECT SAL_EMP_IDFROM EMP_SAL_HISTB WHERESAL_SALARY＞70000) 　　按“优化”按钮后，经过十几秒，SQL Expert就完成了优化的过程，从优化细节中可以看到，它在十几秒的时间内重写产生了2267条等价的SQL语句，其中136条SQL语句有不同的执行计划(如图3)。图3 优化结果　　接下来我们可以对自动重写产生的136条具有不同执行计划的SQL语句进行批运行测试，以选出性能最佳的等效SQL语句。按下“批运行”按钮，在“终止条件”页选择“最佳运行时间SQL语句”(如图4)，按“确定”。图4 测试条件　　经过几分钟的测试运行后，我们可以发现SQL124的运行时间和反应时间最短。运行速度约有22.75倍的提升(源SQL语句运行时间为2.73秒，SQL124运行时间为0.12秒，如图5)。图5 测试结果　　我们把SQL124放入源代码中，结束一条SQL语句的优化工作。从上例可以看到，LECCO SQL Expert的自动重写技术使原来需要几小时才能完成的SQL语句的优化工作，缩减到几分钟之内就可以完成。数据库管理员和开发人员可以从繁重的SQL语句优化工作中解脱出来。　　边做边学式训练　　LECCO SQL Expert不仅能够找到最佳的SQL语句，而且提供的“边做边学式训练”还能够教会开发人员和数据库管理员如何写出性能最好的SQL语句。LECCO SQL Expert的“SQL比较器”可以标明源SQL和待选SQL之间的不同之处。LECCO SQL Expert详尽的上下文敏感帮助系统可以指出执行计划的深层含义。图6 源语句与SQL124的比较　　以上面优化的结果为例，为了查看源SQL语句和SQL124在写法上的不同，我们可以按下“比较器”按钮，对SQL124和源SQL语句进行比较。如果选择“双向比较”复选框，“SQL比较器”可以将两条互相间的不同之处以蓝色表示。当然，你也可以从 源语句和重写后的SQL语句中任选两条进行比较(如图6)。　　从比较的结果可以看到，重写得到的SQL124把第一个Exists改写成了In；在字段DPT_ID上进行了合并空字符串的操作以诱导数据库先执行子查询中的(SELECTDPT_ID||'FROMDEPART-MENTWHEREDPT_NAMELIKE'AC%')在子查询完成后再与EMPLOYEE表进行嵌套循环连接(NestedLoopJoin)。图7 在线执行计划帮助　　如果觉得对写法的改变难以理解，还可以点中“执行计划”复选框，通过比较两条SQL语句的执行计划的不同来了解为什么两条SQL在性能上有差异。在查看执行计划过程中如果有什么不明白的地方，可以点中“SQL信息按钮”，再在执行计划看不明白的地方点 击下，LECCO SQL Expert的上下文敏感帮助系统将提供执行计划该处的解释(如图7)。　　优化模块的特点　　LECCO SQL Expert优化模块的特点主要有以下几点：　　1、自动优化SQL语句；　　2、以人工智能知识库“反馈式搜索引擎”来重写性能优异的SQL语句；　　3、找出所有等效的SQL语句及可能的执行计划；　　4、产生相同的结果；　　5、先进的SQL语法分析器能处理最复杂的SQL语句；　　6、可重写SELECT、SELECTIN-TO、UPDATE、INSERT和DELETE语句；　　7、通过测试运行，为应用程序和数据库自动找到性能最好的SQL语句；　　8、提供微秒级的计时；　　9、提供“边做边学式训练”；　　10、提供上下文敏感的执行计划帮助系统和SQL运行状态帮助；　　11、不是猜测或建议，而是SQL重写解决方案。　　专家级的SQL 语句　　LECCO SQL Expert的出现使SQL的优化变得更加简单。它不仅能在很短的时间内找到所有可能的优化方案，而且能够通过实际测试确定最有效的优化方案。同以往的数据库优化手段相比较，LECCO SQL Expert的出现可以说是将数据库优化技术带到了一个崭新的技术高度。