W Cat - SQL за 24 часа

При выполнении пользователем транзакций (INSERT, UPDATE или DELETE) происходят обращения как к таблице, так и ко всем ее индексам, которые должны быть в результате транзакций изменены. Это значит, что если пользователь изменяет данные таблицы EMPLOYEE и у этой таблицы имеется индекс, то автоматически изменяется и этот индекс. В рамках оператора транзакции тот факт, что при каждом изменении таблицы изменяется и ее индекс, не отражается.

Но при больших пакетных операциях изменение индексов может существенно затормозить скорость выполнения таких операций. Пакетные операции могут состоять из сотен, тысяч и даже миллионов операторов манипуляций данными или транзакций. Из-за таких объемов работы, пакетные операции обычно выполняются в то время, когда загрузка системы минимальна - чаше всего в ночные часы или выходные. Чтобы уменьшить время выполнения больших пакетных операций - а нередко это означает сокращение времени их выполнения, например, с 12 до 6 часов - рекомендуется на время работы пакета удалить все индексы используемых в пакете таблиц.

После удаления индексов изменения в таблицы будут внесены значительно быстрее и вся работа в целом займет меньше времени. После завершения работы индексы следует построить вновь. В результате построения новых индексов они будут пополнены информацией о добавленных или измененных записях. Хотя для построения индексов больших таблиц может понадобиться довольно много времени, в общем, этот метод все равно более выгоден.

Многие базы данных предлагают специальные средства, позволяющие ускорить оптимизацию операторов SQL, а также работу базы данных в целом. Например, в Oracle имеется средство EXPLAIN PLAN, с помощью которого пользователь может ознакомиться с планом, по которому сервер базы данных собирается осуществить выполнение конкретного оператора SQL. С помощью другого средства Oracle - TKPROF - можно оценить ожидаемое время выполнения оператора. SQL Server предлагает целый ряд команд SET, с помощью которых можно оценить как скорость работы отдельных операторов SQL, так и скорость работы базы данных в целом. По поводу средств, доступных в вашем конкретном случае, обратитесь к соответствующей документации и проконсультируйтесь у своего администратора базы данных.

Вы узнали о том, какова роль оптимизации операторов SQL при работе с реляционными базами данных. Различают два направления оптимизации - оптимизацию базы данных и оптимизацию операторов SQL - и оба они исключительно важны для эффективной работы с базой данных, поскольку оптимальной скорости работы базы данных можно добиться только в сочетании усилий в обоих этих направлениях. Оптимизация базы данных относится к компетенции администратора базы данных, а вот оптимизировать операторы SQL приходится тем, кто эти операторы создает. В этой книге мы концентрируем наше внимание на оптимизации операторов SQL.

Вы ознакомились также с методами оптимизации операторов SQL, первый из которых заключается в улучшении внешнего вида оператора, что в общем-то не влияет на скорость выполнения оператора, но помогает при анализе и отладке операторов. Одним из основных моментов в деле оптимизации операторов SQL является умелое использование индексов. Есть случаи, когда индексы использовать необходимо, а есть случаи, когда индексы использовать нежелательно. При отсутствии индекса выполняется полное сканирование таблицы. При полном сканировании таблицы каждая из строк данных прочитывается полностью. Обсуждались также другие аспекты оптимизации, в частности, порядок размещения элементов, из которых составлен запрос. Самым важным моментом здесь оказывается правильное размещение в запросе наиболее ограничительного условия в выражении ключевого слова WHERE. В принципе, для правильного выбора оптимальной формы оператора SQL важно понимать не только язык SQL, но и структуру данных, базы данных в целом и ее внутренние связи, а также потребности обращающегося к данным пользователя.

Подобно случаю построения индексов таблиц, в случае необходимости оптимизации операторов SQL потребуется интенсивное тестирование, которое можно квалифицировать как метод проб и ошибок. Нет единого рецепта оптимизации любой базы данных и любого оператора SQL в рамках определенной базы данных. Все базы данных оказываются разными, как разными оказываются требования к базе данных внутри каждой конкретной компании. В зависимости от этих требований выбираются и структура данных, и способы доступа к этим данным. В такой ситуации выбор наилучшего вида операторов SQL, при котором достигается оптимальная скорость работы с базой данных, оказывается очень важным.

Ради чего было потрачено столько усилий на обсуждение вопросов оптимизации, какой реальный выигрыш в скорости выполнения операций можно ожидать от применения описанных выше методов?

Реальный выигрыш от применения описанных выше методов оптимизации может составить доли секунд, минуты, часы и даже дни.

Какие существуют способы проверки операторов SQL на оптимальность?

Каждая реализация языка предлагает свои средства проверки оптимальности операторов SQL. Для проверки на оптимальность операторов этой книги использовались средства Oracle?. В Oracle для этого предусмотрен ряд возможностей. Среди них средства EXPLAIN PLAN, TKPROF и команды SET. Поищите информацию о подобных средствах в документации по той реализации языка, которую вы используете.

Задания практических занятий разделены на тесты и упражнения. Тесты предназначены для проверки общего уровня понимания рассмотренного материала. Упражнения дают возможность применить на практике идеи, обсуждавшиеся в ходе текущего урока, в комбинации с идеями из предыдущих уроков. Мы рекомендуем ответить на тестовые вопросы и выполнить упражнения прежде, чем продолжать дальнейшее чтение книги. Ответы можно проверить по Приложению Б, "Ответы".

1. Нужно ли использовать уникальный индекс в случае маленькой таблицы?

2. Что происходит, когда оптимизатор принимает решение не использовать индекс таблицы при выполнении запроса?

3. Где в выражении ключевого слова WHERE следует разместить наиболее ограничительные условия - до или после условий связывания таблиц?

Перепишите приведенные ниже операторы SQL в виде, который позволит увеличить скорость их выполнения по сравнению с исходным видом. Используйте таблицы EMPLOYEE_TBL И EMPLOYEE_PAY_TBL следующей Структуры.

EMPLOYEE_TBL _____