En años recientes, la disponibilidad de las bases de datos y de las redes de computadoras ha promovido el desarrollo de un nuevo campo denominado bases de datos




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4.7.2 Reducción para fragmentación vertical



La fragmentación vertical distribuye una relación de acuerdo a los atributos de proyección. Dado que el operador de reconstrucción para la fragmentación vertical es la junta, el programa de localización para una relación fragmentada verticalmente consiste de la junta de los fragmentos sobre el atributo común.
Ejemplo 4.12. Considere la relación E dividida en dos fragmentos verticales donde el atributo ENO sirve como atributo común.

E1 =  ENO,ENOMBRE (E)

E2 =  ENO,TITULO (E)

El programa de localización es

E = E1 E2


La reducción de consultas sobre fragmentos verticales se hace determinando relaciones intermedias inútiles y eliminando los subárboles que las producen. Las proyecciones sobre fragmentos verticales que no tienen atributos en común con los atributos de proyección (excepto la llave de la relación) producen relaciones inútiles aunque probablemente no vacías.
Dada una relación R definida sobre los atributos A = { A1, A2, ..., An }, la cual se fragmenta verticalmente como Ri =  A (R), donde A’  A, la regla para determinar relaciones intermedias inútiles se puede formular como sigue:
Regla 3:  D,K (R) es inútil si el conjunto de atributos de proyección D no está en A’.
Ejemplo 4.13. Considere de nuevo la relación E dividida en fragmentos verticales como en el Ejemplo 4.12. Considere también la siguiente consulta en SQL:
SELECT ENAME

FROM E

E1 =  ENO,ENOMBRE (E)

E2 =  ENO,TITULO (E)
La consulta genérica equivalente se presenta en la Figura 4.13a. Conmutando la proyección con la junta, se puede ver que la proyección sobre E2 es inútil dado que ENOMBRE no está en E2. Por lo tanto, la proyección necesita aplicarse únicamente a E1, como se presenta en la Figura 4.13b.


Figura 4.13. Reducción para fragmentación vertical.
4.7.3 Reducción para fragmentación horizontal derivada
Si una relación R es sometida a una fragmentación horizontal derivada con respecto a S, los fragmentos de R y S que tienen el mismo valor del atributo para la junta se localizan en el mismo nodo. Así, S puede ser fragmentado de acuerdo al predicado de selección. Dado que los tuplos de R se colocan de acuerdo a los tuplos de S, la fragmentación horizontal derivada debe ser usada solo para relaciones uno-a-muchos de la forma S R, donde un tuplo de S se asocia con n tuplos de R, pero un tuplo de R se asocia exactamente con uno de S.
Ejemplo 4.14. Dado una relación uno-a-muchos de E a G, la relación G[ENO, JNO, RESPONSABLE, DUR] se puede fragmentar indirectamente de acuerdo a las siguientes reglas:
G1 = G  ENO E1

G2 = G  ENO E2
La relación E es fragmentada horizontalmente de la siguiente manera:
E1 =  TITULO="Programador" E

E2 =  TITULO "Programador" E
El programa de localización para G es
G = G1  G2

 

Las consultas en fragmentos derivados también se pueden reducir. Dado que este tipo de fragmentación es útil para optimizar consultas con juntas, una transformación útil es distribuir las juntas sobre las uniones (usadas en los programas de localización) y aplicar la regla 2 presentada antes. Ya que las reglas de fragmentación indican como se asocian los tuplos, ciertas juntas producirán relaciones vacías si los predicados de la fragmentación son inconsistentes.
Ejemplo 4.15. Considere la siguiente consulta en SQL sobre la fragmentación definida en el Ejemplo 4.14:
SELECT *

FROM E, G

WHERE G.ENO = E.ENO AND TITLE = "Ingeniero Mecánico"
La consulta genérica de se presenta en la Figura 4.14a. Aplicando primero la selección sobre los fragmentos E1 y E2, el predicado de la selección es inconsistente con el de E1, por lo tanto, E1 puede ser eliminado y la consulta se reduce a la mostrada en la Figura 4.14b. Ahora se distribuyen las juntas sobre las uniones produciendo el árbol de la Figura 4.14c. El subárbol de la izquierda junta los fragmentos G1 y E2, sin embargo, sus predicados son inconsistentes (TITULO = "Programador" de G1 es inconsistente con TITULO  "PROGRAMADOR" en E2). Así, el subárbol de la izquierda produce una relación vacía por lo que puede ser eliminado obteniendo la consulta reducida de la Figura 4.14d.


Figura 4.14. Reducción para fragmentación horizontal derivada.

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