查询等价评估

Posted 2023-05-08

【中文标题】查询等价评估

【英文标题】：Query equivalence evaluation

【发布时间】：2012-04-27 09:57:23

【问题描述】：

我的问题根植于T-SQL、SQL Server环境，但其范围并不局限于此技术。我正在研究一个具有相当复杂业务逻辑的数据库，其中包含现有视图、存储过程和要设计的新视图。通过对不同查询或其中一部分的比较，我有一种强烈的感觉，即有些部分以不同的安排执行相同的工作，但当然要重构整个混乱，我需要的不仅仅是感觉；所以我试图确定一种方法来证明两个语句是等价的。

一个明显但微弱的响应可能是确定两个查询 A 和 B 产生相同的记录集：如果 A 是 B 的子集，B 是 A 的子集，它们是相同的记录集；但我不确定这是一个好主意，因为当然，记录集不是查询，结果可能取决于数据和特定的参数值。我的问题是：有一种方法可以证明两个不同查询的等价性吗？我会说是的，因为数据库执行的优化应该适用于此。有人可以为我提供一些指向文档或书籍的指针吗？如果没有通用的方法来证明等价性，是否有一些基于回归测试的智能方法，根据一些有效的启发式方法来完成这项工作？

稍后编辑：如果通过关系代数对查询进行逆向工程（手动？），可能是评估查询等效性的更好方法，而不是使用其他查询和/或计算机？有自动化工具可以帮助执行这种“逆向工程”，以防万一？

非常感谢您的帮助

【问题讨论】：

***.com/questions/4868364/… 和 dl.acm.org/citation.cfm?id=111212&dl=

【参考方案1】：

你可能无法证明它，因为这个问题似乎是 NP 完全的；检查这个SO question on query equivalence（那个是关于Oracle的，但是有几个答案/链接应该与你相关）。

【参考方案2】：

您可以检查两个查询的执行计划。如果它们是相同的，你有你的答案！

【讨论】：

我确信可以编写一些相当庞大的查询来打败优化器的最大努力，但实际上计算出相同的结果（尽管严重次优）。

【参考方案3】：

只有通过执行计划才能检查它。除此之外，我认为没有任何方法可以证明这件事。

【讨论】：

我认为这是一个充分但非必要的条件——我可以看到两个查询在所有情况下都返回相同的结果集，但执行计划不同。

【参考方案4】：

您需要为此实现一些“规范查询计划”生成器（由 DBMS 生成的“最佳查询计划”可能是不确定的）。在大多数情况下，使用按字母顺序排列的术语和表格作为决胜局，可以助您一臂之力。

【参考方案5】：

我怀疑你能否正式证明或反驳这一点，但我对此的看法是

识别所有用例 识别所有边界值 识别所有参数

并从中得出一个测试计划。这需要你

为每个案例创建测试数据 针对该数据运行两个查询 比较结果

如果您在测试后没有发现任何差异，则可以合理地确保这两种说法是等价的。