Top 10 parasta käytäntöä tietokantojen optimointiin web-kehittäjille

Intro

Tietokannan suorituskyvyn parantamisesta on tullut kriittinen tehtävä web-kehittäjille, koska se vaikuttaa suoraan käyttäjien vuorovaikutuksen laatuun web-sovellusten kanssa, erityisesti web-sovellusten kehittämisen yhteydessä Sydney. Vaikka se ei ehkä kuulosta erityisen jännittävältä, sen hyödyt ovat suuremmat kuin siihen liittyvä vaiva. Tietokannan asianmukainen optimointi voi parantaa suorituskykyä, vähentää suorituskyvyn pullonkauloja ja säästää resursseja.

Hyvä uutinen on, että käytettävissä on optimointitekniikoita, jotka eivät vaadi tietokannan ylläpitäjän SQL-kyselyjen tuntemukseen tyypillisesti liittyvää asiantuntemusta.

Jotta voisit aloittaa tämän matkan, tutkimme kymmenen arvokasta käytäntöä, joita web-kehittäjät voivat noudattaa optimoidakseen tietokantojaan. Kun olet ottanut nämä käytännöt käyttöön, voit aina syventyä syvemmälle tietokantojen optimoinnin maailmaan.

1. Hyödynnä EXPLAINia SELECT-kyselyissäsi.

EXPLAIN-avainsanan käyttäminen on tehokas tapa käsitellä hitaita kyselyitä nopeasti. Se antaa arvokasta tietoa siitä, miten kysely suoritetaan, ja auttaa löytämään alueita, joilla kyselyn optimointi on mahdollista.

Jos haluat käyttää EXPLAINia, liitä EXPLAIN-avainsana SELECT-kyselyyn. Tämä toiminto ei käynnistä varsinaista kyselyä, vaan esittää sen sijaan suoritussuunnitelman.

Kun tarkastelet tuloksia tarkemmin, voit löytää mahdolliset pullonkaulat tai muut ongelmat, kuten puuttuvat indeksit, ja vähentää skannattavien rivien määrää.

EXPLAIN-työkalun avulla voit optimoida kyselysi tai tarvittaessa parantaa taulukkorakenteita.

2. Sisällytä hakusarakkeiden indeksejä

Kun etsit usein tiettyä saraketta taulukossasi, voit parantaa huomattavasti kyselyn suorituskykyä lisäämällä indeksin kyseiseen sarakkeeseen.

Indeksin käyttöönotto haetussa sarakkeessa voi lyhentää vasteaikoja ja optimoida resurssien käytön. Vaikka kaikki kyselyt eivät hyödy indeksoinnista, se osoittautuu arvokkaaksi useimmissa tapauksissa.

On kuitenkin tärkeää huomata, että indeksoidun taulukon ylläpitäminen vie enemmän aikaa kuin indeksoimattoman. Tämä johtuu siitä, että indeksit vaativat myös päivityksiä. Siksi on suositeltavaa luoda indeksit vain sarakkeille, joita etsitään usein, eikä taulukoille, joita päivitetään useammin kuin luetaan.

Aiheeseen liittyvä blogi: 10 tapaa indeksoida sivustosi nopeammin Googleen.

3. Hyödynnä identiteettikenttiä aina kun se on mahdollista.

Identiteettikentän käyttäminen PRIMARY KEY -kenttänä taulukoissa tarjoaa useita etuja.

Ensinnäkin se on nopeampi. Voit yksinkertaisesti käyttää kyselyissäsi kokonaislukua pidemmän merkkijonokentän sijasta. Tämä ei ainoastaan nopeuta kyselyjäsi vaan myös säästää muistia, koska kokonaisluvut ovat yleensä lyhyempiä.

Toiseksi se on turvallisempi käytäntö. Sovellustietokenttien käyttäminen ensisijaisina avaimina voi johtaa lukuisiin komplikaatioihin. Jos esimerkiksi käytät henkilön nimeä tai osoitetta PRIMARY KEYnä, saatat kohdata ongelmia, kun asiakas tai käyttäjä muuttaa nimeään, muuttaa tai tekee pienen kirjoitusvirheen.

Jos haluat parantaa kyselyjen nopeutta ja toiminnan tehokkuutta, harkitse Identity-sarakkeen lisäämistä jokaiseen tauluun. Tämä voi toimia PRIMARY KEY:nä, jossa on AUTO_INCREMENT ja sopiva INT-muuttujatyyppi.

4. Minimoi NULL-arvot oletusarvoisesti

Aina kun mahdollista, käytä NOT NULLia NULLin sijasta.

Yleensä NOT NULL -valinta nopeuttaa kyselyjä, koska indeksin käyttö on tehokkaampaa, ja poistaa tarpeen tarkistaa erikseen, onko kukin arvo NULL. Lisäksi säästät tallennustilaa, kuten MySQL dokumentoi, sillä NULL-sarakkeet vaativat ylimääräistä tallennustilaa.

Tämä tilan säästäminen on erityisen tärkeää, jos käytät tietokannallesi webhotellia, koska jopa jotkin parhaista webhotellipalveluista eivät välttämättä tarjoa rajoittamatonta tallennustilaa. Vaikka yhden bitin säästö saraketta kohti ei ehkä tunnu merkittävältä, se voi johtaa merkittäviin resurssisäästöihin, varsinkin jos hallinnoit verkkokauppaa, jossa on satoja tuhansia tuotteita.

Käyttämällä NOT NULL -toimintoa voit käsitellä kenttiä kuten tavallisia muuttujia ja välttää samalla mahdolliset komplikaatiot, joita NULL-toiminnon käytöstä voi aiheutua.

Tietenkin on edelleen tilanteita, joissa NULLin käyttäminen on edullisempaa, mutta useimmissa tapauksissa NOT NULLilla voidaan saavuttaa sama tulos.

5. Puskuroimattoman tilan käyttö kyselyissä

Voit optimoida sekä ajan että muistin käytön käyttämällä puskuroimattomia kyselyjä.

SQL-kyselyt toimivat oletusarvoisesti puskuroidussa tilassa, mikä voi lisätä odotusaikoja ja resurssien kulutusta. Tässä tilassa tuloksia ei palauteta ennen kuin koko kysely on valmis, ja ne tallennetaan väliaikaisesti muistiin. Tämä voi olla erityisen ongelmallista suuremmissa kyselyissä ja laajoissa tietokannoissa, koska se vaatii huomattavan määrän muistia.

Toisaalta puskuroimattomat kyselyt toimivat eri tavalla. Ne eivät tallenna tuloksia automaattisesti muistiin ennen kuin kysely on kokonaan suoritettu. Sen sijaan voit aloittaa tulosten käsittelyn heti, kun ensimmäinen rivi on haettu.

On kuitenkin tärkeää huomata, että kun käytät puskuroimattomia kyselyjä, et voi tehdä lisäkyselyjä samaan yhteyteen, kun käsittelet aktiivisesti tulosjoukkoa.

6. Optimoi kolonnin koko tehokkuuden kannalta

Levytilan tehokas hallinta on ratkaisevan tärkeää hyvin toimivan tietokantamoottorin ylläpitämiseksi. Yksi suoraviivainen tapa varmistaa, että suorituskyky ei heikkene, on käyttää kompakteja ja tilaa säästäviä saraketyyppejä.

Siksi on suositeltavaa valita sovelluksesi tarpeisiin parhaiten sopiva kokonaislukutyyppi. Jos esimerkiksi ennakoit, että taulussasi ei ole poikkeuksellisen paljon rivejä, älä käytä ensisijaisena avaimena INT-tyyppiä, vaan SMALLINT- tai jopa TINYINT-tyyppi voi olla sopivampi.

Vastaavasti päivämääriä käsitellessäsi mieti, tarvitsetko todella aikakomponenttia. Jos et tarvitse, DATETIME:n sijasta DATE voi olla hyödyllinen, sillä DATETIME vie 8 tavua tallennustilaa, kun taas DATE tarvitsee vain 3 tavua, jolloin säästöä syntyy 5 tavua.

7. Valitse staattiset taulukot tietokannan suorituskyvyn parantamiseksi.

Toinen tehokas tapa parantaa tietokannan suorituskykyä on käyttää staattisia taulukoita.

Tämä tarkoittaa, että taulukot on suunniteltava ilman sarakkeita, joissa on muuttuvan pituisia sarakkeita, kuten TEXT tai BLOB. Harkitse sen sijaan CHAR-, VARCHAR-, BINARY- ja VARBINARY-sarakkeiden käyttöä, mutta varmista, että ne on täytetty vastaamaan määritettyä sarakeleveyttä.

Staattisilla taulukoilla on useita etuja. Ne ovat nopeampia käsitellä ja tehokkaampia välimuistissa. Lisäksi ne parantavat tietoturvaa, koska ne on helpompi palauttaa järjestelmän kaatuessa.

On syytä huomata, että staattiset taulukot saattavat joissakin tapauksissa vaatia enemmän levytilaa kuin niiden dynaamiset vastineet, erityisesti silloin, kun käytetään CHAR- ja VARCHAR-sarakkeita. Staattisten taulukoiden avulla saavutettu suorituskykyhyöty on kuitenkin todennäköisesti suurempi kuin levytilaa koskevat huolenaiheet.

8. Toteuta ORM (Object-Relational Mapper).

ORM (Object-Relational Mapper) on toinen erinomainen strategia tietokantojen työnkulun optimoimiseksi.

Aluksi ORM minimoi merkittävästi inhimillisten virheiden riskin automatisoimalla erilaisia tehtäviä. Tämä tarkoittaa, että kirjoitat vähemmän koodia manuaalisesti, mikä vähentää yleistä työmäärääsi, koska ORM hoitaa toistuvat tehtävät.

Lisäksi ORM parantaa järjestelmän turvallisuutta tekemällä SQL-injektioista haastavampia. Se saavuttaa tämän valmistelemalla ja puhdistamalla kyselyitä, jolloin haitallisten injektioiden todennäköisyys vähenee.

Lisäksi ORM-välimuisti tallentaa olioita välimuistiin, mikä vähentää tietokannan ja suorittimen kuormitusta, mikä voi parantaa suorituskykyä.

On tietenkin tärkeää tiedostaa, että ORM:llä on hyvät ja huonot puolensa, eikä se välttämättä sovi täydellisesti kaikkiin käyttötarkoituksiin. On kuitenkin olemassa tapoja käyttää olio-relaatiokartoitusta tehokkaasti, ja saatavilla on vaihtoehtoisia suorituskyvyn viritys- ja optimointilaajennuksia, jotka saattavat sopia paremmin erityistarpeisiisi.

9. DELETE- ja UPDATE-kyselyjen suorittaminen segmenttien sisällä.

Tietojen poistamisen ja päivittämisen käsittely voi olla monimutkainen tehtävä erityisesti laajoissa taulukoissa. Se voi viedä huomattavan paljon aikaa, koska molemmat operaatiot suoritetaan yhden transaktion sisällä. Näin ollen kaikki keskeytykset tämän prosessin aikana edellyttävät koko tapahtuman palauttamista, mikä voi viedä vielä enemmän aikaa.

Jos kuitenkin noudatetaan parasta käytäntöä, jonka mukaan DELETE- ja UPDATE-kyselyt suoritetaan erissä, voidaan säästää aikaa parantamalla samanaikaisuutta ja vähentämällä pullonkauloja.

Kun poistat tai päivität pienemmän määrän rivejä kerrallaan, muut kyselyt voivat jatkaa suoritusta, kun erät siirretään levylle. Lisäksi mahdollisesti tarvittavat palautukset vievät vähemmän aikaa.

10. Hyödynnä PROCEDURE ANALYZE() -menetelmää lisätietojen saamiseksi.

Arvokkaaseen tietokannan optimointikäytäntöön kuuluu sisäänrakennetun ominaisuuden PROCEDURE ANALYZE() hyödyntäminen. Kun tämä komento sisällytetään johonkin SQL-lauseeseen, se tutkii sarakkeet ja antaa suosituksia optimaalisista tietotyypeistä ja pituuksista.

Tämä toiminto voi osoittautua erityisen hyödylliseksi tuotaessa uusia tietoja taulukkoon tai tarkistettaessa olemassa olevia taulukoita mahdollisten epäsäännöllisyyksien varalta.

Toteuttamalla nämä suositukset voit mahdollisesti säästää tallennustilaa. On kuitenkin tärkeää huomata, että nämä ehdotukset ovat vain suosituksia. Sinun on harkittava huolellisesti, vastaavatko ne juuri sinun vaatimuksiasi ja käyttötapauksiasi.

Päätelmä

Tietokannan optimointi voi olla haastavaa, mutta sen laiminlyöminen voi vaikuttaa merkittävästi verkkosovellukseesi ja johtaa suorituskykyongelmiin.

Noudattamalla näitä 10 parasta käytäntöä tietokantojen optimoinnissa web-kehittäjät voivat tasoittaa tietä paremmille käyttäjäkokemuksille ja tehokkaammalle resurssien hallinnalle.

Kun olet ottanut nämä menetelmät käyttöön, harkitse lisävinkkejä, joilla voit parantaa tietokantasi suorituskykyä entisestään.

Usein kysytyt kysymykset (FAQS)

1. Mitä tietokannan optimointi on ja miksi se on tärkeää web-kehittäjille?

Tietokannan optimointi on prosessi, jossa parannetaan tietokantajärjestelmän suorituskykyä, tehokkuutta ja luotettavuutta. Se on ratkaisevan tärkeää web-kehittäjille, koska se vaikuttaa suoraan web-sovellusten nopeuteen ja reagointikykyyn, mikä johtaa parempaan käyttökokemukseen.

2. Mitkä ovat yleisiä suorituskykyongelmia, joita web-kehittäjät kohtaavat tietokantojen kanssa?

Yleisiä suorituskykyongelmia ovat muun muassa kyselyjen hidas suoritus, resurssien suuri käyttöaste, tietokannan pullonkaulat ja skaalautuvuusongelmat, jotka kaikki voivat vaikuttaa verkkosovelluksen kokonaissuorituskykyyn.

3. Mitkä ovat tärkeimmät edut, joita tietokannan optimoinnista verkkosovelluksia varten saadaan?

Tietokannan optimointi voi johtaa nopeampiin kyselyiden vasteaikoihin, parempaan skaalautuvuuteen, pienempiin käyttökustannuksiin, parempaan tietoturvaan ja parempaan käyttäjätyytyväisyyteen.