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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：本发明提供了一种模板化数据库查询计划的等价性验证方法及系统，包括：步骤S1：将两个预设符号化查询计划树结构分别转换为两个无界半环表达式；步骤S2：将两个无界半环表达式构成的等式转换为一阶逻辑表达式；步骤S3：将约束集合转换为一阶逻辑表达式；步骤S4：基于两个无界半环表达式构成的一阶逻辑表达式和约束集合转换的一阶逻辑表达式形成了待求解的表示两个查询计划等价的一阶逻辑表达式；将待求解的一阶逻辑表达式利用SMT求解器求解，从而得到两个查询计划是否等价的结果；所述约束集合是符号化查询计划树结构内部的符号约束或一对符号化查询计划树结构之间的符号约束的集合。

主权项：1.一种模板化数据库查询计划的等价性验证方法，其特征在于，包括：步骤S1：将两个预设符号化查询计划树结构分别转换为两个无界半环表达式；步骤S2：将两个无界半环表达式构成的等式转换为一阶逻辑表达式；步骤S3：将约束集合转换为一阶逻辑表达式；步骤S4：基于两个无界半环表达式构成的一阶逻辑表达式和约束集合转换的一阶逻辑表达式形成了待求解的表示两个查询计划等价的一阶逻辑表达式；将待求解的一阶逻辑表达式利用SMT求解器求解，从而得到两个查询计划是否等价的结果；所述约束集合是符号化查询计划树结构内部的符号约束或一对符号化查询计划树结构之间的符号约束的集合；新增对NULL值元组的处理，从而能够扩展验证查询计划等价性的语义范围；引入新的谓词，将三值逻辑中的转化为二值逻辑中的，从而实现了NULL的三值逻辑转化为二值逻辑，同时保证无界半环表达式能够正确表示查询计划的语义；基于NULL的处理，新增了对外连接运算符语义的建模，支持将外连接运算符转化为表示其语义的无界半环表达式；所述步骤S3采用：对于给定的约束集合C，对其中的每个约束转化成一个一阶逻辑表达式，再将约束集合C转化成其中每个约束所转化出的表达式的合取式； 其中，表示一阶逻辑；所述步骤S4采用：对于两条SQL查询和一个约束集合组成的一个SQL等价性验证问题，定义等价当且仅当以下公式成立；该公式与包的等价性定义一致：对于任意实例化，若约束集合中的约束都成立，则两条SQL查询寻等价，任意元组在两个实例化SQL查询的结果集中出现的次数是恒相等的； 其中，表示在实例化下，约束集的一阶逻辑表达式的真值；其中，实例化定义为给定一个SQL查询，其表示为无界半环表达式，一个实例化操作是对上所有符号分配一个具体的关系对象，使其成为一个被实例化的查询；在实例化下，约束集的真值记为； 表示全称量词；表示src查询计划上所有符号被实例化操作分配后得到的实际查询计划；表示dest查询计划上所有符号被实例化操作分配后得到的实际查询计划；表示任意元祖；所述步骤S4采用：基于逻辑的等价性验证程序：将上述SQL等价性的定义转化为一阶逻辑表达式，使用SMT求解器进行等价性验证；由于约束集合已经被转化为了一阶逻辑表达式，则只需要将转化成一阶逻辑表达式，再使用SMT求解器求解以下公式的不可满足性，若该公式是不可满足的，则两条SQL语句等价； 。

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权利要求：

百度查询： 上海交通大学 模板化数据库查询计划的等价性验证方法及系统