用人工智能主动对SQL语句进行重写

SQL语句的优化是将性能低下的SQL语句转换成目标雷同的性能优良的SQL语句。

人工智能主动SQL优化就是应用人工智能技巧，主动对SQL语句进行重写，从而找到性能最好的等效SQL语句

数据库性能的优化

一个数据库系统的生命周期可以分成：设计、开发和成品三个阶段。在设计阶段进行数据库性能优化的本钱最低，收益最大。在成品阶段进行数据库性能优化的本钱最高，收益最小。

数据库的优化通常可以通过对网络、硬件、把持系统、数据库参数和利用程序的优化来进行。最常见的优化手段就是对硬件的升级。根据统计，对网络、硬件、把持系统、数据库参数进行优化所获得的性能晋升，全部加起来只占数据库系统性能晋升的40%左右，其余的60%系统性能晋升来自对利用程序的优化。很多优化专家认为，对利用程序的优化可以得到80%的系统性能的晋升。

利用程序的优化

利用程序的优化通常可分为两个方面：源代码和SQL语句。由于涉及到对程序逻辑的转变，源代码的优化在时间本钱和风险上代价很高，而对数据库系统性能的晋升收效有限。

为什么要优化SQL语句

. SQL语句是对数据库进行把持的惟一道路，对数据库系统的性能起着决定性的作用。

. SQL语句耗费了70%至90%的数据库资源。

. SQL语句独立于程序设计逻辑，对SQL语句进行优化不会影响程序逻辑。

. SQL语句有不同的写法，在性能上的差别非常大。

. SQL语句易学，但难精通。

优化SQL语句的传统方法是通过手工重写来对SQL语句进行优化。DBA或资深程序员通过对SQL语句履行打算的分析，依附经验，尝试重写SQL语句，然后对成果和性能进行比拟，以试图找到性能较佳的SQL语句。这种传统上的作法无法找出SQL语句的所有可能写法，且依附于人的经验，非常耗费时间。

SQL优化技巧的发展过程

第一代SQL优化工具是履行打算分析工具。这类工具针对输进的SQL语句，从数据库提取履行打算，并说明履行打算中要害字的含义。

第二代SQL优化工具只能供给增加索引的建议，它通过对输进的SQL语句的履行打算的分析，来产生是否要增加索引的建议。

第三代SQL优化工具不仅分析输进SQL语句的履行打算，还对输进的SQL语句本身进行语法分析，经过火析产生写法上的改良建议。

人工智能主动SQL优化

人工智能主动SQL优化呈现在90年代末。目前在商用数据库范畴，LECCO Technology Limited(灵高科研有限公司)拥有该技巧，并供给应用该技巧的主动优化产品LECCO SQL Expert，它支撑Oracle、Sybase、MS SQL Server和IBM DB2数据库平台。该产品针对数据库利用的开发和保护阶段供给的模块有：SQL语法优化器、PL/SQL集成化开发调试环境(IDE)、扫描器、数据库监督器等。其核心模块SQL 语法优化器的工作原理为：①输进一条源SQL语句；②“人工智能反馈式搜索引擎”对输进的SQL语句，联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；③产生的N条等效SQL语句再送进“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；④对输出的SQL语句进行过滤，选出具有不同履行打算的SQL语句；⑤对得到的SQL语句进行批量测试，找出性能最好的SQL语句。

LECCO SQL Expert主动优化实例

假设我们从源代码中抽取出这条SQL语句(也可以通过内带的扫描器或监督器获得SQL语句)：

SELECT COUNT(*)

 

FROM EMPLOYEE

 

swheresEXISTS (SELECT 'X'

 

FROM DEPARTMENT

 

swheresEMP_DEPT=DPT_ID

 

AND DPT_NAME LIKE 'AC%')

 

AND EMP_ID IN (SELECT SAL_EMP_ID

 

FROM EMP_SAL_HIST B

 

swheresSAL_SALARY ＞ 70000)

按下“优化”按钮后，经过10几秒，SQL Expert就完成了优化的过程，并在这10几秒的时间里重写产生了2267 条等价的SQL语句，其中136条SQL语句有不同的履行打算。

接下来，我们可以对主动重写产生的136条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”，按“断定”。

经过几分钟的测试运行后，我们可以发明SQL124的运行时间和反应时间最短。运行速度约有22.75倍的晋升(源SQL语句运行时间为2.73秒，SQL124运行时间为0.12秒)。现在我们就可以把SQL124放进源代码中，结束一条SQL语句的优化工作了。

“边做边学式练习”晋升SQL开发程度

LECCO SQL Expert不仅能够找到最佳的SQL语句，它所供给的“边做边学式练习”还能够教开发职员和数据库治理员如何写出性能最好的SQL语句。LECCO SQL Expert的“SQL比拟器”可以标明源SQL和待选SQL间的不同之处。

以上面优化的成果为例，为了查看源SQL语句和SQL124在写法上有什么不同，我们可以按下“比拟器” 按钮，对SQL124和源SQL语句进行比拟。“SQL 比拟器”将SQL124相对于源SQL语句的不同之处以蓝色彩表现了出来。假如选择“双向比拟”复选框，“SQL 比拟器”可以将两条SQL语句的不同之处以蓝色表现。当然，我们也可以从源语句和重写后的SQL 语句中任选两条进行比拟。

从比拟的成果可以看到，重写后的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把持，以引诱数据库先履行子查询中的

(SELECT DPT_ID||''

 

FROM DEPARTMENT

 

WHERE DPT_NAME LIKE 'AC%')

在子查询完成后，再与EMPLOYEE表进行嵌套循环连接(Nested Loop Join)。

假如感到对写法的转变难以懂得，还可以点中“履行打算”复选框，通过比拟两条SQL语句的履行打算的不同，来懂得其中的差别。在查看履行打算过程中，假如有什么不明白的处所，可以点中“SQL信息按钮”，再点击履行打算看不明白的处所，LECCO SQL Expert的高低文敏感帮助系统将供给履行打算该处的说明。

在“SQL比拟器”中，选中“统计信息”复选框后，可得到具体的两条SQL语句运行时的统计信息比拟，这对于学习不同的SQL写法对数据库资源的耗费很有帮助。