查询成本估算

在前一节中，我们了解了查询处理步骤和评估计划。虽然系统可以为查询创建多个计划，但选择的方法应该是所有方法中最好的。这可以通过根据预估成本比较每个可能的计划来实现。要计算任何计划的净预估成本，应确定计划中每个操作的成本，并将它们组合起来以获得查询评估计划的净预估成本。

查询评估计划的成本估算以各种资源来计算，包括：

• 磁盘访问次数
• CPU 执行查询所需的时间
• 分布式或并行数据库系统中的通信成本。

为了估算查询评估计划的成本，我们使用从磁盘传输的块数以及磁盘寻道次数。假设磁盘的平均块访问时间为 t_s 秒，传输 x 个数据块需要 t_T 秒。块访问时间是磁盘寻道时间和旋转延迟之和。如果执行 S 次寻道，则所需时间为 b*t_T + S*t_S 秒。如果 t_T=0.1 毫秒，t_S =4 毫秒，块大小为 4 KB，传输速率为每秒 40 MB。通过这些，我们可以轻松计算给定查询评估计划的预估成本。

通常，在估算成本时，我们会考虑可能发生的 worst case。用户假设最初数据仅从磁盘读取。但信息可能已存在于主内存中。然而，用户通常会忽略这一点，因此实际执行成本会低于估算值。

响应时间，即执行计划所需的时间，可用于估算查询评估计划的成本。但由于以下原因，在不实际执行查询评估计划的情况下计算响应时间会变得困难：

• 当查询开始执行时，响应时间将取决于缓冲区中存储的内容。但在查询处于优化模式时，很难检索这些信息，或者根本不可用。
• 当存在具有多个磁盘的系统时，响应时间取决于一个询问：“访问是如何在磁盘之间分配的？”。在没有详细了解磁盘上的数据布局的情况下，很难进行估算。
• 因此，优化器宁愿减少查询计划的总体资源消耗，而不是最小化响应时间。因此，为了估算查询评估计划的成本，最好最小化用于访问磁盘的资源使用或额外资源的使用。