1 引言
隨著各個應用領域信息化程度日益提高，數據庫中的數據量迅猛增長，導致數據庫系統(tǒng)的查詢性能下降。但是一個數據庫應用系統(tǒng)的查詢性能直接影響到系統(tǒng)的推廣和應用，因此數據庫系統(tǒng)性能和查詢優(yōu)化成為數據庫應用領域備受關注的熱點問題。
影響數據庫系統(tǒng)性能的因素很多，包括數據庫連接方式、應用系統(tǒng)架構、數據庫設計、管理等。其中最本質又至關重要的是數據庫管理系統(tǒng)本身的查詢優(yōu)化技術。在數據庫系統(tǒng)開發(fā)中，用戶業(yè)務邏輯必須轉換成數據庫查詢語言執(zhí)行，或將數據庫查詢語言嵌入在宿主語言程序中執(zhí)行。通過分析關系代數表達式的等價變換準則及查詢代價，于給定的SQL查詢與關系代數表達式對應關系，研究并分析基于關系代數等價變換規(guī)則的SQL查詢優(yōu)化。

2 關系代數表達式的等價變換規(guī)則
數據庫查詢是指從數據庫中提取數據的一系列活動，包括：將高級數據庫語言表示的查詢語句翻譯為能在文件系統(tǒng)這一物理層次上實現的表達式，為優(yōu)化查詢進行各種轉換，生成可供執(zhí)行的查詢計劃。對于數據庫的查詢要求可通過關系代數的運算(操作)表達，而在SQL語言中通過SELECT語句實現查詢要求。南于關系代數運算與SELECT語句描述之間存在著對應關系，兇此可將數據庫查詢轉換成關系代數運算，并利用關系代數等價變換規(guī)則生成優(yōu)化SOL的查詢計劃。
2．1 關系代數等價變換規(guī)則
設E、E1、E2和E3是關系代數表達式，A1,…，An和B1，…，Bm是屬性名，且A1,…，An是B1，…，Bm的子集，F、F1、F2和F3是條件表達式。則有常用的等價變換規(guī)則如表1所示。

2．2 查詢代價分析
從優(yōu)化的角度考慮，規(guī)則1與規(guī)則2等價變換前后的中間結果規(guī)模幾乎不發(fā)生變化，因此無需考慮優(yōu)化問題。但規(guī)則3～規(guī)則10變換前后中間結果規(guī)模會發(fā)生變化，例如規(guī)則3若選取的條件F只與E1有關，那么先進行E1的條件選取，再與E2笛卡爾積的時間代價將大大減少，下面通過例子進行查詢代價分析。