[发明专利]SQL服务器中的多步骤查询执行

说明书

提供了在数据库应用中构造和执行多步骤查询计划的方法、系统和计算机程序产品。数据库应用接受查询，诸如例如图查询。数据库应用生成物理查询计划，该物理查询计划包括执行查询的执行步骤集。该执行步骤集至少包括初始步骤、中间步骤和最终步骤。数据库通过将控制传递给初始步骤来执行查询，当初始步骤完成时将执行控制传递给某一其他步骤。中间步骤执行并且当完成时，可以将执行控制传递给任何其他步骤，包括它自身。步骤可以被配置为在步骤之间传送任意数据。所生成的查询计划还可以包括多个多步骤序列，并且这样的序列可以被配置为基于中间查询结果或查询中包括的参数来交替地执行。

背景技术

现代数字世界正在经历与商务和个人生活的各个方面相关联的数据量的指数增长。迫切需要针对有效存储和召回这样的信息的解决方案。商务尤其需要将收集和存储的数据变换为可动作的情报。关系数据库系统以及被编写以利用这样的系统的应用是用于描述、存储和取回商务信息的传统工具。然而，最近，对图数据库系统的需求增加了。

代替关系数据库表的传统列和行，图数据库以节点和边的形式存储数据。节点表示不同的数据值或有关值的集合，并且边连接节点从而表示其间的关系。边可能同样具有一个或多个有关值(例如关系的持续时间)。例如，与公司雇员有关的数据可以由针对每个雇员的节点表示，并且边可以将彼此合作的雇员连接起来，从而表示合作者关系。在另一示例中，连接买方和产品的边可以表示产品购买，并且可以具有属性，诸如销售价格、数量、日期等。具有所有互连边的所有节点的完整图片被称为图。

在某些情形下，可能期望以图的形式(与本机关系数据库表相对)存储信息并执行图查询。例如，在商务应用或其基础数据涉及复杂的多对多关系时，或在需要对成为数据的基础的关系进行分析的任何时间(即在数据点之间的关系与数据点本身一样重要或更重要时)，可能期望图存储。在这些情况下，图存储和查询能力可能会很有用，因为图数据库系统通常允许人们更容易地表达某些类型的查询。例如，模式匹配、多跳导航、传递闭包和多态查询通常更易于利用图查询来表达。

越来越多地利用关系数据库系统来执行图数据库系统的功能。具体地，包括图的节点和边可以被存储在被称为节点和边表的普通关系表中。节点表存储与特定节点(例如雇员)有关的信息或参考，并且边表反映节点表中的节点之间的关系(例如合作者)。然而，关系数据库系统的这样的使用可以揭露某些问题。

例如，对关系数据库执行最短路径图查询需要重复递归地连接多个表，其中每个连接序列表示一个路径扩展。关系数据库系统通常本身不能执行这样的查询。为了执行这样的查询，可能迫使用户使用条件分支和临时存储来自定义制作查询，这可能带来显著的性能问题。同样，编写这样的条件逻辑容易出错，并且需要针对每个新查询的新代码。备选地，尽管这些递归公共表表达式(“CTE”)遭受性能问题的困扰，但它们可以被用于至少处置自定义查询的递归部分。此外，CTE的递归成员通常将递归直到没有行被返回为止，这意味着可能难以提前终止。

发明内容

提供本发明内容以按照简化形式介绍构思的选择，在下文具体实施方式中会进一步描述这些构思。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不旨在被用于限制所要求保护的主题的范围。

方法、系统和计算机可读存储器设备被提供，其通过提供多步骤序列查询计划运算符来解决与关系数据库系统中的图查询和其他类型的查询的有效执行有关的问题。在一个方面中，数据库应用被配置为接受并处理查询以生成包括多步骤序列的查询计划，其中多步骤序列至少包括：初始步骤，被配置为执行并且将执行控制传递给另一步骤；中间步骤，被配置为执行并且将执行控制传递给另一步骤；以及最终步骤，被配置为执行以基于多步骤序列的上述步骤的执行结果来提供子查询结果。在一个方面中，子查询结果形成接收到的查询的结果的至少一部分基础。中间步骤可以包括递归步骤，该递归步骤被配置为生成递归步骤结果，并且经由递归将这样的结果传递回自身，除非提前终止条件被满足或直到提前终止条件被满足为止。