- 執行模型
- Iterator Model
- Materialization Model
- Vectoriazation Model
- 對比
- 資料訪問方式
- Sequential Scan
- Index Scan
- Multi-Index Scan
- Halloween Problem
- 表示式求值
執行模型
執行模型（Processing Model）定義了資料庫系統如何執行一個查詢計劃。
Iterator Model
基本思想：採用樹形結構組織運算子，然後中序遍歷執行整棵樹，最終根結點的輸出就是整個查詢計劃的結果。
每個運算子（Operator）實現如下函式：
Next()- 返回值：一個tuple或者EOF。
- 執行流程：迴圈呼叫孩子結點的
Next()函式。
Open()和Close()：類似於構造和解構函式。
輸出從底部向頂部（Bottom-To-Top）匯聚，且支援流式操作，所以又稱為Valcano Model，Pipeline Model。
Materialization Model
基本思想：運算子不是一次返回一個資料，暫存下所有資料，一次返回給父結點。
相比於Iterator Model，減少了函式呼叫開銷，但是中間結果可能要暫存磁碟，IO開銷大。
可以向下傳遞一些暗示（hint），如Limit，避免掃描過多的資料。
更適用於OLTP而不是OLAP。
Vectoriazation Model
基本思想：運算子返回一批資料。
結合了Iterator Model和Materialization Model的優勢，既減少了函式呼叫，中間結果又不至於過大。
可以採用SIMD指令加速批資料的處理。
對比
| 特性 | Iterator Model | Materialization Model | Vectorization Model |
|---|---|---|---|
| 資料處理單位 | 單條記錄（tuple-at-a-time） | 整個中間結果（table-at-a-time） | 批次記錄（vector/batch-at-a-time） |
| 效能 | 函式呼叫開銷高，效率低 | 延遲高，記憶體/I/O 開銷大 | 函式呼叫開銷低，SIMD 加速效能優異 |
| 記憶體使用 | 記憶體需求低 | 記憶體需求高 | 中等 |
| I/O 開銷 | 低 | 高 | 中等 |
| 快取利用率 | 差 | 差 | 高 |
| 複雜性 | 實現簡單 | 中等 | 實現複雜 |
| 適用場景 | 小型資料集，流式處理 | 中間結果複用的複雜查詢 | 大型資料集，需高效能運算的場景 |
資料訪問方式
主要有三種資料訪問方式：
- 全表掃描（Sequential Scan）
- 索引掃描（Index Scan）
- 多索引掃描（Multi-Index Scan）
Sequential Scan
全表掃描的最佳化手段：
Data Skipping方法：
- 只需要大致結果：取樣估計。
- 精確結果：Zone Map
Zone Map基本思想：化整為零，提前對資料頁進行聚合。
執行 Select * From table Where val > 600時，下面的頁可以直接跳過。
Index Scan
如何確定使用哪個索引：資料分佈。
Multi-Index Scan
基本思想：根據每個索引上的謂詞，獨立找到滿足條件的資料記錄（Record），然後根據連線謂詞進行操作（並集，交集，差集等）。
Halloween Problem
對於UPDATE語句，需要追蹤更新過的語句，否則會出現級聯更新的問題。
<999, Andy>執行更新，走索引掃描：
- 移除索引
- 更新Tuple，<1099, Andy>
- 插入索引
- （約束檢查）
此時，如果不對<1099, Andy>進行標記，他滿足Where子句，會被重新更新一次。
表示式求值
基本思想：採用樹形結構，構建表示式樹，用中序遍歷方式執行所有求值動作，根結點的求值結果就是最終值。
資料庫中哪些地方採用了樹結構：
- B+樹：儲存。
- 樹形結構+中序遍歷求值：查詢計劃，表示式求值。
最佳化手段：JIT Compilatoin。將熱點表示式計算結點視為函式，編譯為內聯機器碼，而不是每次都遍歷結點。
