Universität Augsburg, Institut für Informatik WS 2008/2009 Prof. Dr. W. Kießling 19. Dez Dr. A. Huhn, M. Endres, T. Preisinger Lösungsblatt 9

Transkript

1 Universität Augsburg, Institut für Informatik W 2008/2009 Prof. Dr. W. Kießling 19. Dez Dr. A. Huhn, M. Endres,. Preisinger Lösungsblatt 9 Aufgabe 1: Geschwister Gegeben war: a) Erstellen ie obigen elation auf der Oracledatenbank. Datenbanksysteme I KindEltern Vater Mutter Kind Zeus Leto Apollon Zeus Leto Artemis Kronos heia Hades Zeus Maia Hermes Koios Phoebe Leto Atlas Pleone Maia Kronos heia Poseidon Kronos heia Zeus CEAE ABLE KindEltern (Vater VACHA(20), Mutter VACHA(20), Kind VACHA(20)); INE INO KindEltern VALUE( Zeus, Leto, Apollon ); INE INO KindEltern VALUE( Zeus, Leto, Artemis ); INE INO KindEltern VALUE( Kronos, heia, Hades ); INE INO KindEltern VALUE( Zeus, Maia, Harems ); INE INO KindEltern VALUE( Koios, Phoebe, Leto ); INE INO KindEltern VALUE( Atlas, Pleone, Maia ); INE INO KindEltern VALUE( Kronos, heia, Poseidon ); INE INO KindEltern VALUE( Kronos, heia, Zeus ); b) Bestimmen ie alle Geschwisterpaare. Da eine Unterscheidung hinsichtlich Vater und Mutter für die Anfragen nicht erforderlich ist, genügt es eine Eltern- Kind-Beziehung zu bestimmen. Es wird der View ElternteilKind erstellt: CEAE VIEW Eltern A ELEC Kind, Vater A Elternteil FOM KindEltern UNION ELEC Kind, Mutter A Elternteil FOM KindEltern; ELEC DIINC ek1.kind A Name,ek2.Kind A Bruderchwester FOM Eltern ek1, Eltern ek2 WHEE ek1.elternteil = ek2.elternteil AND ek1.kind!= ek2.kind; c) Finden ie die Nachfahren von Kronos bis zur 2. Generation, d.h. die Enkel. ELEC e2.kind FOM Eltern e1, ELEN e2 WHEE e1.kind = e2.elternteil AND e1.elternteil = Kronos UNION ELEC e1.kind FOM Eltern e1 WHEE Elternteil = Kronos 1

2 d) Bestimmen ie alle Nachfahren von Kronos. Im Oracle können rekursive Anfrage mittels connect by erstellt werden. Die start with-klausel schränkt auf die Vorfahren von Kronos ein: ELEC Kind FOM Eltern A WIH Elternteil = Kronos CONNEC BY Elternteil = PIO Kind connect by ist kein QL-92 tandard und steht somit nicht auf allen Datenbanksystemen zur Verfügung. In solchen Fällen kann diese Aufgabe nur mit einer externen Programmiersprache (z.b. Java + JDBC) gelöst werden. iehe dazu auch Blatt 7, Aufgabe 4. Aufgabe 2: Algebraische Queryoptimierung a) Beschreiben ie in natürlicher prache das Ergebnis der Anfrage. Finde die tudenten, die Ethik gehört und darüber eine Prüfung mit einer Note besser als drei abgelegt haben. b) Geben ie die kanonische Übersetzung dieser Anfrage in elationaler Algebra an. Verwenden ie zur Darstellung des relationalen Ausdrucks die Baumdarstellung. σ... h s v p c) Optimieren ie Ihren relationalen Algebraausdruck. Aufbrechen der elektionen und Zusammenfassen zu Joins: σ v. itel= Ethik v.v orlnr=p.v orlnr s.matrnr=h.matrnr h.v orlnr=p.v orlnr p.matrnr=s.matrnr h s σ p.note<3.0 v p 2

3 Anpassen der Join-eihenfolge: Es ist davon auszugehen, dass v < s < p < h. Damit ergibt sich die Join-eihenfolge wie oben. Anmerkung: Die Optimierung der Join-eihenfolge ist nicht Bestandteil des in der Vorlesung beschriebenen Hill- Climbing-Algorithmus, verringert aber bei richtiger Anwendung und hoher elektivität die Ausführungskosten. Einfügen weiterer Projektionen, z.b. s.matrnr=h.matrnr h.v orlnr=p.v orlnr π s.matrnr,s.name,p.v orlnr h p.matrnr=s.matrnr π p.v orlnr,p.matrnr π v.v orlnr v.v orlnr=p.v orlnr π p.v orlnr,p.matrnr s σ v. itel= Ethik σ p.note<3.0 v p Aufgabe 3: elationale Algebraische Queryoptimierung a),d,e (σ b<10 ( σ a>c ( ))) Augsgangsbaum,d,e,d,e optimierter Baum σ b<10 a,c a,c σ a>c,c,d σ a>c b b σ b<10 σ b<10 Die elektion b < 10 ist jeweils auf und anwendbar und wird deshalb ganz nach unten geschoben. Nach dem Join auf und wird das Attribut b nicht mehr benötigt und deshalb über eine zusätzliche Projektion eliminiert. 3

4 b),b,f (σ a=10 f=5 ( (U ( )))) Augsgangsbaum,b,f optimierter Baum σ a=10 f=5 σ a=10 f=5 a,b U a,b,b,f U,c π b,c Die elektion bezieht sich auf a, welches in und auftaucht. f ist nur in U zu finden, kann aber wegen der Oder-Verknüpfung nicht nach unten verschoben werden. Die Attribute d und e sind ohne Bedeutung und können deshalb ausgeblendet werden. obald, und U gejoint wurden, ist auch c irreleveant. c) π e,f (σ f=14 c=27 ( ( U))) Augsgangsbaum π e,f optimierter Baum π e,f σ f=14 c=27 a a,e,f U σ c=27 σ f=14 c=27 U Da die Bedingungen in der elektion durch ein Und verknüpft werden, können diese zerlegt und nach unten geschoben werden. Nach dem Join ist das Attribut c nicht mehr notwendig, eine Projektion eliminiert c. 4

5 Aufgabe 4: Queryoptimierung mit einem View a) ransformieren ie die Query und den zugrundeliegenden View in den kanonischen Ausdruck der relationalen Algebra ( (,c,d (σ b=d a<>10 ( )))) b) Erstellen ie den dazugehörigen Operatorbaum.,c,d σ b=d a<>10 c) Optimieren ie die Anfrage mit Hilfe des Hill-Climbing-Algorithmus aus der Vorlesung. Push-election:,c,d σ b=d σ a<>10 Push-Projection: σ b=d σ a<>10 π D 5

6 Joins: σ a<>10 σb=d π D 6