在数据库系统工程师的备考之路上，数据库查询优化器原理是一个重要的知识点，尤其是基于成本的优化（CBO）与基于规则的优化（RBO）策略对比部分。
一、基于规则的优化（RBO）
1. 原理
- RBO是一种较早的查询优化策略。它根据预先定义好的一系列规则来选择执行计划。例如，在关系代数中，有像“投影操作尽量在连接操作之前进行”这样的规则。这是因为如果先进行连接操作，可能会产生大量的中间结果集，再进行投影操作会增加不必要的计算量。
- 再比如，在多表连接时，它会按照表连接的顺序规则来选择。通常是先连接结果集较小的表，这样可以减少后续操作的数据量。
2. 学习方法
- 要牢记常见的规则。可以通过制作规则卡片，一面写规则名称，一面写详细的解释和应用示例。
- 分析一些简单的查询示例，手动按照RBO的规则去推导执行计划，加深对规则的理解。
二、基于成本的优化（CBO）
1. 原理
- CBO则更加复杂和智能。它会考虑多个因素来估算执行一个查询计划的成本。其中一个关键因素就是统计信息。它会根据表的大小、列的分布、索引的使用情况等统计信息来计算不同执行计划的成本。
- 比如，如果有两个索引可以用于一个查询，CBO会计算使用每个索引时扫描的数据量、比较的次数等成本因素，然后选择成本最低的执行计划。
2. 学习方法
- 理解成本的概念，包括CPU时间、I/O时间等的计算方式。可以通过一些简单的数学公式推导来掌握。
- 学习如何查看和理解数据库中的统计信息。
三、ANALYZE TABLE对CBO的影响
1. 影响机制
- ANALYZE TABLE命令用于收集表的统计信息。当执行这个命令后，数据库会更新关于表的大小、行分布、列的唯一值数量等统计信息。
- 这些准确的统计信息是CBO进行成本估算的基础。如果统计信息不准确或者过时，CBO可能会选择次优的执行计划。例如，如果一个表的某列数据分布发生了很大变化，但统计信息没有更新，CBO在根据旧统计信息选择执行计划时就会出错。
2. 学习方法
- 实际操作数据库，执行ANALYZE TABLE命令前后对比查询执行计划的变化。
- 研究在不同数据更新频率的情况下，应该多久执行一次ANALYZE TABLE命令。
四、执行计划的选择
1. 综合考量
- 在实际的数据库查询中，优化器会在RBO和CBO之间进行权衡。对于一些简单的查询，RBO可能就足够快速地给出一个不错的执行计划。但对于复杂的、涉及大量数据和多种操作符的查询，CBO通常能提供更优的选择。
- 优化器会根据查询的复杂度、可用的统计信息等因素决定是采用RBO规则还是进行CBO的成本计算来选择执行计划。
总之，在备考数据库查询优化器原理这一知识点时，要深入理解RBO和CBO的原理、ANALYZE TABLE的作用以及执行计划的选择机制。通过理论学习、实际操作和分析示例等多种方式来掌握这些内容，这样才能在考试中应对相关的题目。
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