15、在线物理设计调整的现状与改进

在线物理设计调整的现状与改进

1. 背景介绍

随着数据库应用的复杂性和动态性不断增加，传统的物理设计工具逐渐暴露出其局限性。这些工具通常依赖于查询优化器来比较不同设计结构的益处，而无需实际实现。然而，当基础数据统计信息不可用、偏斜或动态变化时，这种方法变得无效。此外，通过给予优化器中心角色，这些工具仍然容易受到其错误的影响。

几个研究小组已经认识到传统物理设计工具的局限性，并提出了针对物理设计调整的轻量级解决方案。这些解决方案更加灵活，不需要提前知道工作负载，但通常在适用于新的未知工作负载（超出过去的一般化）方面有限制，并且没有理论保证可以扩展到实际运行条件。

1.1 传统工具的局限性

传统物理设计工具的主要问题在于：

• 依赖查询优化器 ：这些工具依赖于查询优化器来评估不同设计结构的性能，而优化器的评估可能会因为数据统计信息的缺失或不准确而导致错误。
• 静态工作负载假设 ：大多数工具假设工作负载是静态的，但实际上，工作负载往往是动态变化的，这使得传统工具难以适应实时变化的需求。
• 缺乏灵活性 ：传统工具通常需要数据库管理员（DBA）手动提供代表性的工作负载，这不仅增加了人工干预的成本，也降低了系统的自动化程度。

2. 改进措施

为了克服传统物理设计工具的局限性，一些研究扩展了早期的工作，增加了额外的组件，以模仿在线工具。例如，通过验证过程采取纠正优化器错误的措施。这种方法在一定程度上缓解了优化器的错误，但仍依赖于