基于回歸的用于sql語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模方法和
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)提出過(guò)用于SQL語(yǔ)句成本評(píng)估的SQL語(yǔ)句成本建模方法。這個(gè)方法先訓(xùn)練了一個(gè)帶謂詞的查詢的執(zhí)行成本的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后用它去評(píng)估此查詢?cè)谄渌鼣?shù)據(jù)庫(kù)記錄上的成本。它采用前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的最初的也是可論證地最簡(jiǎn)單的一種。在這種網(wǎng)絡(luò)中，信息只會(huì)在一個(gè)方向流動(dòng)，即向前，從輸入單元通過(guò)隱藏單元(如果有的話)然后到達(dá)輸出單元。在網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有周期或者循環(huán)。
[0003]但是，這樣的建模方法多用于SQL語(yǔ)句執(zhí)行成本的評(píng)估，對(duì)于SQL語(yǔ)句執(zhí)行成本或性能的預(yù)測(cè)來(lái)說(shuō)其準(zhǔn)確度差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例旨在提出一種能夠用來(lái)高準(zhǔn)確度地預(yù)測(cè)SQL語(yǔ)句的性能的成本建模方案。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模方法，包括:重復(fù)執(zhí)行SQL語(yǔ)句；動(dòng)態(tài)捕獲該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和至少包括數(shù)據(jù)量指標(biāo)、并發(fā)量指標(biāo)、SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)中的至少一個(gè)的成本指標(biāo)；基于捕獲的該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)的歷史，動(dòng)態(tài)建立基于回歸的成本模型，該成本模型的參數(shù)包括所述執(zhí)行成本和所述成本指標(biāo)。
[0006]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)量指標(biāo)包括數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量；并發(fā)量指標(biāo)包括下列中的一個(gè)或多個(gè):活動(dòng)會(huì)話數(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)、交易量；SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)包括下列中的一個(gè)或多個(gè):CPU時(shí)間、磁盤讀、邏輯讀、SQL語(yǔ)句執(zhí)行次數(shù)、CPU時(shí)間排序、響應(yīng)時(shí)間排序、邏輯讀排序、執(zhí)行時(shí)間、磁盤讀排序。
[0007]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，基于回歸的成本模型包括下列中的一個(gè)或多個(gè):
[0008]-Cost=a0X0+a1
[0009]-Cos t=a0X0+a1X1+...+anXn+an+1
[0010]+anXn+an+i
[0011]Cost=I/ (1+e—z)，
[0012]其中Cost是SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本，“…Xn是釆用的SQL語(yǔ)句的成本指標(biāo)，a。、 …an、an+1是成本模型中的系數(shù)。
[0013]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，重復(fù)執(zhí)行SQL語(yǔ)句包括以固定的時(shí)間間隔執(zhí)行SQL語(yǔ)句。
[0014]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，動(dòng)態(tài)捕獲該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)包括通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的快照動(dòng)態(tài)捕獲該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)。
[0015]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，所述基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模方法用于下列應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè):執(zhí)行成本的預(yù)測(cè)；隨時(shí)間變化的成本閾值的動(dòng)態(tài)閾值預(yù)測(cè)；隨時(shí)間變化的執(zhí)行成本的突變預(yù)測(cè)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模裝置，包括:執(zhí)行單元，被配置為重復(fù)執(zhí)行SQL語(yǔ)句；捕獲單元,被配置為動(dòng)態(tài)捕獲該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和至少包括數(shù)據(jù)量指標(biāo)、并發(fā)量指標(biāo)、SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)中的至少一個(gè)的成本指標(biāo)；建立單元，被配置為基于捕獲的該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)的歷史，動(dòng)態(tài)建立基于回歸的成本模型，該成本模型的參數(shù)包括所述執(zhí)行成本和所述成本指標(biāo)。
[0017]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)量指標(biāo)包括數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量；并發(fā)量指標(biāo)包括下列中的一個(gè)或多個(gè):活動(dòng)會(huì)話數(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)、交易量；SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)包括下列中的一個(gè)或多個(gè):CPU時(shí)間、磁盤讀、邏輯讀、SQL語(yǔ)句執(zhí)行次數(shù)、CPU時(shí)間排序、響應(yīng)時(shí)間排序、邏輯讀排序、執(zhí)行時(shí)間、磁盤讀排序。
[0018]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，基于回歸的成本模型包括下列中的一個(gè)或多個(gè):
[0019]-Cost=a0X0+a1
[0020]-Cos t=a0X0+a1X1+...+anXn+an+1[0021 ] +anXn+an+i
[0022]Cost=I/(1+e—z)，
[0023]其中Cost是SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本，“…Xn是釆用的SQL語(yǔ)句的成本指標(biāo)，a。、 …an、an+1是成本模型中的系數(shù)。
[0024]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，執(zhí)行單元進(jìn)一步被配置為固定的時(shí)間間隔執(zhí)行SQL語(yǔ)句。
[0025]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，捕獲單元進(jìn)一步被配置為通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的快照動(dòng)態(tài)捕獲該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)。
[0026]在一種具體實(shí)現(xiàn)中，所述基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模裝置用于下列應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè):執(zhí)行成本的預(yù)測(cè)；隨時(shí)間變化的成本閾值的動(dòng)態(tài)閾值預(yù)測(cè)；隨時(shí)間變化的執(zhí)行成本的突變預(yù)測(cè)。
[0027]由于本發(fā)明提出的是一個(gè)基于回歸的成本模型，并且選用的參數(shù)包括執(zhí)行成本，以及數(shù)據(jù)量指標(biāo)、并發(fā)量指標(biāo)、SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)中的至少一個(gè)，實(shí)驗(yàn)證明，選用了這些參數(shù)的基于回歸的模型相比于其它建模方法(如現(xiàn)有技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法)，大大提高了對(duì)于SQL語(yǔ)句執(zhí)行成本或性能的預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。
【附圖說(shuō)明】
[0028]本發(fā)明的其它特點(diǎn)、特征、優(yōu)點(diǎn)和益處通過(guò)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更加顯而易見(jiàn)。
[0029]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模方法的流程圖。
[0030]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模裝置的框圖。
[0031]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模設(shè)備的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面，將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模方法。
[0034]在步驟S101，以固定的時(shí)間間隔(例如I小時(shí))執(zhí)行SQL語(yǔ)句。
[0035]在步驟S102，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的快照以固定的時(shí)間間隔捕獲(例如I小時(shí)捕獲一次，即每執(zhí)行一次SQL語(yǔ)句，隨后捕獲一次)該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)。SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本是SQL語(yǔ)句以單塊讀時(shí)間為單位表示的總執(zhí)行時(shí)間，它能夠從數(shù)據(jù)庫(kù)的快照中通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的方法得出。成本指標(biāo)是指與成本有關(guān)的用于動(dòng)態(tài)建模的其它指標(biāo)，其在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中至少包括數(shù)據(jù)量指標(biāo)、并發(fā)量指標(biāo)、SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)中的至少一個(gè)。這些成本指標(biāo)也能夠從數(shù)據(jù)庫(kù)的快照中通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的方法得出。
[0036]數(shù)據(jù)量指標(biāo)包括數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量，例如表大小或表行數(shù)。
[0037]并發(fā)量指標(biāo)可以是SQL語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)的并發(fā)量，例如交易量(transact1n/sec);也可以是數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)量，例如下列中的一個(gè)或多個(gè):活動(dòng)會(huì)話數(shù)(sess1n)、數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)(connect1n)?；顒?dòng)會(huì)話數(shù)(sess1n)是數(shù)據(jù)庫(kù)中當(dāng)前活動(dòng)的會(huì)話的總數(shù)目。數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)(connect1n)它是指連接到的數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)目。交易量(transact1n/sec)是指數(shù)據(jù)庫(kù)中每秒執(zhí)行的與SQL語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)的交易的數(shù)目。
[0038]SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)是除了執(zhí)行成本之外能夠從一個(gè)方面反映SQL語(yǔ)句的性能的指標(biāo)，也包括通過(guò)對(duì)一些指標(biāo)計(jì)算得到的值(例如邏輯讀/SQL語(yǔ)句執(zhí)行次數(shù)等)。
[0039]SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)包括下列中的一個(gè)或多個(gè):
[0040]-CPU時(shí)間(CPU time),其含義是SQL語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)耗用CPU的時(shí)間；
[0041]-磁盤讀(diskreads),其含義是SQL語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)讀磁盤的次數(shù)；
[0042]-邏輯讀(buffergets),其含義是SQL語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)取緩存的次數(shù)；
[0043]-SQL語(yǔ)句執(zhí)行次數(shù)(Execut1ns)，其是SQL語(yǔ)句所執(zhí)行的次數(shù)；
[0044]-CPU時(shí)間排序(CPU time rank)，其是SQL語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)耗用CPU的時(shí)間的排序；
[0045]-響應(yīng)時(shí)間排序(elapsetime rank),其是響應(yīng)SQL語(yǔ)句用的時(shí)間；
[0046]-邏輯讀排序(buffergets rank),其是SQL語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)取緩存的次數(shù)的排序；
[0047]-執(zhí)行時(shí)間(execut1ntime),其是SQL語(yǔ)句的執(zhí)行時(shí)間；
[0048]-磁盤讀排序(diskreads rank),其是SQL語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)讀磁盤的次數(shù)的排序。
[0049]捕獲SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)后，將它們記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0050]在步驟S103中，基于數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的捕獲的該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)的歷史，動(dòng)態(tài)建立基于回歸的成本模型，該成本模型的參數(shù)包括所述執(zhí)行成本和所述成本指標(biāo)。
[0051]基于回歸的成本模型包括下列中的一個(gè)或多個(gè):
[0052]-Cost=a0X0+a1
[0053]-Cost=a0X0+a1X1+...+anXn+an+1
[0054]-z=a0X0+a1X1+...+anXn+an+1
[0055]Cost=I/(l+e_z)，
[0056]其中Cost是SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本，Xc^X1、…Xn是采用的SQL語(yǔ)句的成本指標(biāo)，a。、a1、…an、an+1是成本模型中的系數(shù)。
[0057]動(dòng)態(tài)建立基于回歸的成本模型的含義是，每次新捕獲了 SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)后，由于捕獲的SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)的歷史發(fā)生了變化(即增加了此次捕獲到的執(zhí)行成本和成本指標(biāo))，建立的成本模型中例如a。、B1,…an、an+1各系數(shù)的值也會(huì)發(fā)生變化。這種動(dòng)態(tài)模型是隨著捕獲到的執(zhí)行成本和成本指標(biāo)的歷史的變化而更新的。這樣，利用這種成本建模就能實(shí)現(xiàn)與SQL語(yǔ)句性能有關(guān)的精確預(yù)測(cè)。
[0058]所述基于回歸的用于SQL語(yǔ)句性能預(yù)測(cè)的成本建模方法用于下列應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè):執(zhí)行成本的預(yù)測(cè)；隨時(shí)間變化的成本閾值的動(dòng)態(tài)閾值預(yù)測(cè)；隨時(shí)間變化的執(zhí)行成本的突變預(yù)測(cè)。
[0059]關(guān)于執(zhí)行成本的預(yù)測(cè):如上所述，成本模型的參數(shù)中包含數(shù)據(jù)量指標(biāo)和并發(fā)量指標(biāo)。在上述建模的過(guò)程中已經(jīng)學(xué)習(xí)到SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和數(shù)據(jù)量指標(biāo)、并發(fā)量指標(biāo)的關(guān)系，從而在給定數(shù)據(jù)量指標(biāo)和并發(fā)量指標(biāo)時(shí)可以預(yù)測(cè)相應(yīng)的SQL語(yǔ)句執(zhí)行成本。
[0060]關(guān)于隨時(shí)間變化的成本的動(dòng)態(tài)閾值預(yù)測(cè):如上所述，成本模型的參數(shù)中包含SQL語(yǔ)句性能指標(biāo)，其中一些性能指標(biāo)可以反映此時(shí)是否該SQL語(yǔ)句性能不可接受，因此從SQL語(yǔ)句的執(zhí)行成本和這些SQL