09 -【cmu15-721】【高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)】【卡內(nèi)基梅隆大學(xué)】【中英字幕】

1. 代碼特化是一種優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)性能的方法,通過(guò)生成專(zhuān)門(mén)針對(duì)具體查詢的執(zhí)行代碼,避免了通用代碼的開(kāi)銷(xiāo)。
2. 代碼特化可以減少指令數(shù)和循環(huán)周期數(shù),提高并行性,從而加快數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的執(zhí)行速度。
3. 代碼特化可以用于優(yōu)化謂詞評(píng)估、查詢計(jì)劃生成等數(shù)據(jù)庫(kù)操作。
4. 代碼特化可以通過(guò)提取重復(fù)行為并生成緩存版本來(lái)實(shí)現(xiàn),從而避免了重復(fù)的函數(shù)調(diào)用和跳轉(zhuǎn)。
5. Postgres和ClickHouse等數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)使用了代碼特化技術(shù)來(lái)提高性能。
6. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以通過(guò)代碼生成來(lái)優(yōu)化查詢性能。
7. 代碼生成可以通過(guò)將查詢計(jì)劃轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。
8. 代碼生成可以提高查詢性能,但編譯時(shí)間可能較長(zhǎng)。
9. 代碼生成可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的功能,而無(wú)需重新編寫(xiě)。
10. 通過(guò)優(yōu)化代碼生成過(guò)程,可以進(jìn)一步提高查詢性能。
11. 該論文提出了一種使用LLVM將查詢編譯成本地代碼的方法。
12. 該方法通過(guò)將LLVM IR轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼或機(jī)器碼來(lái)實(shí)現(xiàn)代碼生成和查詢編譯。
13. 使用LLVM進(jìn)行編譯可以更好地控制數(shù)據(jù)在CPU寄存器中的存儲(chǔ)時(shí)間,從而提高性能。
14. 與其他系統(tǒng)相比,該方法在性能上具有優(yōu)勢(shì),尤其是對(duì)于簡(jiǎn)單的查詢。
15. 該方法還引入了自適應(yīng)查詢執(zhí)行,可以在編譯過(guò)程中進(jìn)行解釋執(zhí)行,從而提高效率。
16. 在舊的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查詢進(jìn)度估計(jì)和運(yùn)行時(shí)間估計(jì)是一個(gè)非常困難的問(wèn)題,但是啟發(fā)式算法可以在很大程度上解決這個(gè)問(wèn)題。
17. Redshift將查詢計(jì)劃分解成片段,并將其轉(zhuǎn)換為C++代碼,以便在其他查詢中重用已編譯的計(jì)劃。
18. Amazon Redshift可以在全球范圍內(nèi)共享已編譯的查詢計(jì)劃,以實(shí)現(xiàn)高緩存命中率。
19. Oracle和Hackathon等數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也使用了代碼生成和查詢編譯的技術(shù),以提高性能。
20. SQL Lite使用自己的虛擬機(jī)執(zhí)行生成的操作碼,從而實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
21. 有些數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用了查詢編譯的方法,可以顯著提高性能。
22. 有些系統(tǒng)選擇了矢量化執(zhí)行的方法,也能達(dá)到類(lèi)似的性能提升。
23. MemSQL是一個(gè)很好的查詢編譯實(shí)現(xiàn),既能提高性能,又具備良好的軟件工程性質(zhì)。
24. 對(duì)于新的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),無(wú)論是選擇矢量化執(zhí)行還是查詢編譯,都需要達(dá)到相同的性能水平。
25. 下一堂課將討論項(xiàng)目三的主題,并閱讀一篇關(guān)于矢量化執(zhí)行和查詢編譯的比較的論文。