[發明專利]一種基于算法的分布式數據庫的查詢優化方法

在審

• 申請號: 201810157070.6
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108399233A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 王正沛
• 申請（專利權）人: 山東匯貿電子口岸有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 劉淑風

本發明提供一種基于算法的分布式數據庫的查詢優化方法，屬于分布式數據庫系統領域。該方法在分布式數據庫查詢優化過程中，添加了分治算法和貪心算法的步驟，其實現過程如下：1）在查詢的總體上，采用分治算法設計；2）在查詢的具體實現過程中，采用基于查詢圖的貪心算法。本發明分布式數據庫的查詢優化主要是利用貪心算法和分治算法的優勢，以操作的執行順序，關系的存取方法，操作執行的連接操作，不同站點之間的數據流動順序作為切入點，進行優化。通過算法的優化，減少了一些不必要的系統開銷，節省了大量的硬件和網絡資源，提高了響應速度，在一定程度上增加了系統的兼容性和穩定性，提高了多次查詢的解析和執行效率。

技術領域

本發明涉及分布式數據庫系統領域，具體地說是一種基于算法的分布式數據庫的查詢優化方法。

背景技術

隨著大數據技術的發展和普及，對于數據的存儲方式和查詢技術有了越來越高的要求，數據庫的體量越來越大，結構也越來越復雜，在查詢效率和存儲的靈活性上，傳統的物理中心的數據庫組織已經逐漸不能滿足當前的需要，分布式數據庫應運而生。

分布式數據庫是物理上分散而邏輯上集中的數據庫系統，具有數據的物理分布性，數據的邏輯性，站點自治性。分布式查詢技術主要是把用戶提交的查詢請求翻譯為幾個相關節點都可以識別的本地查詢請求，并將幾個節點的查詢結果匯總并返回的問題。

分布式查詢優化的總則是使通信費用最低和響應時間最短，即以最小的總代價，在最短的響應時間內獲得需要的數據?？偞鷥r=CPU代價+I/O代價+通信代價。響應時間是指從接收查詢到完成查詢的時間間隔，在分布式數據庫系統中，響應時間既與通訊時間有關，又與局部的處理時間有關。

但是分布式數據庫在解決傳統物理中心數據庫問題的同時，也存在數據庫的查詢響應時間不一致，數據庫的結構不同（異構）的問題。針對分布式數據庫的查詢優化，可以提高數據庫的利用效率，對于大批量的數據查詢和頻繁的數據庫存取操作具有重要的意義。

發明內容

本發明的技術任務是針對現有技術的不足，提供一種基于算法的分布式數據庫的查詢優化方法，該方法利用算法的優勢，盡量使查詢的總代價最小和使查詢的響應時間最短，并提高異構分布式數據庫的容錯率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于算法的分布式數據庫的查詢優化方法，在分布式數據庫查詢優化過程中，添加了分治算法和貪心算法的步驟，其實現過程如下：

1）在查詢的總體上，采用分治算法設計；

2）在查詢的具體實現過程中，采用基于查詢圖的貪心算法。

作為本發明進一步改進的，分治算法和貪心算法在Java層面實現，其實現過程如下：

Java層面對輸入的SQL查詢語句針對不同類型的數據庫做進一步的拼接完善；

Java層面針對不同類型數據庫查詢的響應時間的統計，劃分相應的查詢優先級，優先執行響應時間短的查詢語句；

將具體的查詢過程封裝成為數據接口，并在Java層面采用數據接口的異步調用。

作為本發明進一步改進的，分治算法設計時，步驟如下：

1.1）將一個查詢語句拆分為幾個針對不同類型的數據庫的查詢語句；

1.2）在分布式數據庫的不同的數據庫中查詢出符合條件的部分數據；

1.3）將查詢出的部分數據整理成為為一個統一的結果集；

1.4）在分布式數據庫查詢出的結果集中，查詢出符合條件的查詢結果集。

作為本發明進一步改進的，貪心算法設計時，步驟如下：