De 10 beste metodene for optimalisering av databaser for nettutviklere

Introduksjon

Å forbedre databasens ytelse er blitt en viktig oppgave for webutviklere, siden det har direkte innvirkning på kvaliteten på brukernes interaksjon med webapplikasjoner, spesielt i forbindelse med utviklingen av webapplikasjoner i Sydney. Det høres kanskje ikke så spennende ut, men fordelene ved å gjøre dette oppveier innsatsen. Riktig optimalisering av databasen kan føre til bedre ytelse, færre flaskehalser og ressursbesparelser.

Den gode nyheten er at det finnes optimaliseringsteknikker som ikke krever den samme ekspertisen som en databaseadministrator vanligvis har når det gjelder SQL-spørringer.

For å hjelpe deg med å komme i gang med dette arbeidet skal vi se nærmere på ti verdifulle fremgangsmåter som webutviklere kan følge for å optimalisere databasene sine. Når du har implementert disse fremgangsmåtene, kan du alltids dykke dypere inn i databaseoptimaliseringens verden.

1. Bruk EXPLAIN med SELECT-spørringene dine

Å bruke nøkkelordet EXPLAIN er en effektiv metode for raskt å håndtere trege spørringer. Det gir deg verdifull innsikt i hvordan spørringen utføres, og hjelper deg med å finne områder der det er mulig å optimalisere spørringen.

Du bruker EXPLAIN ved å legge til nøkkelordet EXPLAIN i SELECT-spørringen. Denne handlingen utløser ikke selve spørringen, men viser deg i stedet kjøringsplanen.

Når du ser nærmere på resultatene, kan du identifisere potensielle flaskehalser eller andre problemer, for eksempel manglende indekser, og deretter redusere antall rader som skannes.

Takket være EXPLAIN-verktøyet kan du optimalisere spørringen eller, om nødvendig, forbedre tabellstrukturene.

2. Inkluder indekser på søkte kolonner

Når du ofte søker i en bestemt kolonne i tabellen, kan du forbedre spørringsytelsen betydelig ved å legge til en indeks i kolonnen.

Ved å introdusere en indeks i kolonnen du søker i, kan du redusere responstiden og optimalisere ressursutnyttelsen. Selv om ikke alle spørsmål drar nytte av indeksering, er det verdifullt i de fleste tilfeller.

Det er imidlertid viktig å merke seg at det tar lengre tid å vedlikeholde en indeksert tabell enn en ikke-indeksert. Dette skyldes at indeksene også krever oppdateringer. Derfor anbefales det å opprette indekser bare for kolonner som det søkes ofte i, og ikke for tabeller som oppdateres oftere enn de leses.

Relatert blogg: 10 måter å indeksere nettstedet ditt raskere på Google på

3. Bruk identitetsfelt når det er mulig

Det er flere fordeler med å bruke et identitetsfelt som PRIMARY KEY i tabellene dine.

Først og fremst er det raskere. Du kan ganske enkelt bruke et heltall i spørringene dine i stedet for et lengre strengfelt. Dette gjør ikke bare spørringene raskere, men sparer også minne siden heltall vanligvis er kortere.

For det andre er det en tryggere praksis. Å bruke applikasjonsdatafelt som hovednøkkel kan føre til en rekke komplikasjoner. Hvis du for eksempel bruker en persons navn eller adresse som hovednøkkel, kan du få problemer når en kunde eller bruker endrer navn, flytter eller gjør en liten skrivefeil.

For å øke spørringshastigheten og driftseffektiviteten bør du vurdere å legge til en identitetskolonne i hver tabell. Denne kan fungere som en PRIMARY KEY med AUTO_INCREMENT og en passende INT-variabeltype.

4. Minimere NULL-verdier som standard

Velg å bruke NOT NULL i stedet for NULL når det er mulig.

Generelt sett fører valg av NOT NULL til raskere spørringer på grunn av mer effektiv indeksutnyttelse og eliminerer behovet for å eksplisitt sjekke om hver verdi er NULL. I tillegg sparer du lagringsplass, som dokumentert av MySQL, ettersom NULL-kolonner krever ekstra lagringsplass.

Denne plassbesparelsen er spesielt viktig hvis du bruker et webhotell til databasen, for selv de beste webhotellene tilbyr ikke alltid ubegrenset lagringsplass. Selv om det kanskje ikke virker så mye å spare én bit per kolonne, kan det utgjøre en betydelig ressursbesparelse, spesielt hvis du administrerer en nettbutikk med hundretusener av produkter.

Ved å bruke NOT NULL kan du arbeide med feltene dine som vanlige variabler, samtidig som du unngår potensielle komplikasjoner som kan oppstå ved bruk av NULL.

Selvfølgelig finnes det fortsatt scenarier der det er mer fordelaktig å bruke NULL, men i de fleste tilfeller kan du oppnå samme resultat med NOT NULL.

5. Bruk ikke-bufret modus for spørringer

For å optimalisere både tids- og minnebruk bør du vurdere å bruke ikke-bufrede spørringer.

SQL-spørringer kjører som standard i buffermodus, noe som kan føre til økt ventetid og ressursforbruk. I denne modusen returneres ikke resultatene før hele spørringen er fullført, og de lagres midlertidig i minnet. Dette kan være spesielt problematisk for større spørringer og omfattende databaser, ettersom det krever mye minne.

På den annen side fungerer ikke-bufrede spørringer annerledes. De lagrer ikke automatisk resultatene i minnet før spørringen er fullstendig utført. I stedet kan du begynne å arbeide med resultatene så snart den første raden er hentet.

Det er imidlertid viktig å merke seg at når du bruker ikke-bufrede spørringer, kan du ikke sende flere spørringer på samme tilkobling mens du arbeider aktivt med resultatsettet.

6. Optimaliser kolonnestørrelsen for effektivitet

Effektiv håndtering av diskplass er avgjørende for å opprettholde en velfungerende databasemotor. En enkel metode for å sikre at du ikke reduserer ytelsen, er å bruke kompakte og plassbesparende kolonnetyper.

Derfor er det lurt å velge den heltallstypen som passer best til applikasjonens behov. Hvis du for eksempel regner med at tabellen ikke kommer til å ha spesielt mange rader, bør du ikke bruke INT som primærnøkkel, men heller SMALLINT eller TINYINT.

Når du håndterer datoer, bør du også vurdere om du virkelig trenger tidskomponenten. Hvis ikke, kan det være en fordel å velge DATE i stedet for DATETIME, ettersom DATETIME opptar 8 byte med lagringsplass, mens DATE bare krever 3 byte, noe som gir en besparelse på 5 byte.

7. Velg statiske tabeller for å øke databasens ytelse

En annen effektiv metode for å forbedre databasens ytelse er å bruke statiske tabeller.

Dette innebærer at tabellene bør utformes uten kolonner med variable lengder, for eksempel TEXT eller BLOB. Vurder i stedet å bruke CHAR-, VARCHAR-, BINARY- og VARBINARY-kolonner, men sørg for at de er polstret slik at de passer til den angitte kolonnebredden.

Statiske tabeller har flere fordeler. De er raskere å behandle og mer effektive å lagre i hurtigbufferen. I tillegg øker de datasikkerheten, ettersom de er enklere å rekonstruere i tilfelle et systemkrasj.

Det er verdt å merke seg at statiske tabeller i visse tilfeller kan kreve mer diskplass enn tilsvarende tabeller i dynamisk format, spesielt når CHAR- og VARCHAR-kolonner brukes. Ytelsesgevinsten som oppnås med statiske tabeller, vil imidlertid sannsynligvis oppveie eventuelle bekymringer med hensyn til diskplass.

8. Implementere en ORM (Object-Relational Mapper)

En annen god strategi for å optimalisere arbeidsflyten i databasen er å bruke en ORM (Object-Relational Mapper).

Til å begynne med minimerer ORM risikoen for menneskelige feil ved å automatisere ulike oppgaver. Det betyr at du skriver mindre kode manuelt, noe som reduserer den totale arbeidsmengden siden ORM tar seg av repeterende oppgaver.

En ORM forbedrer dessuten systemsikkerheten ved å gjøre SQL-injeksjon mer utfordrende. Dette oppnås ved å forberede og rense spørringer, noe som gjør ondsinnede injeksjoner mindre sannsynlige.

I tillegg lagrer ORM-enheter i minnet, noe som reduserer belastningen på databasen og CPU-en, noe som kan føre til bedre ytelse.

Det er selvsagt viktig å være klar over at ORM har sine fordeler og ulemper, og at det ikke nødvendigvis passer perfekt for alle bruksområder. Det finnes imidlertid måter å bruke objektrelasjonell mapping effektivt på, og det finnes alternative plugins for ytelsesjustering og optimalisering som kanskje passer bedre til dine spesifikke behov.

9. Utføre DELETE- og UPDATE-spørringer i segmenter

Håndtering av sletting og oppdatering av data, spesielt i omfattende tabeller, kan være en kompleks oppgave. Det kan ta lang tid, siden begge disse operasjonene utføres i én enkelt transaksjon. Hvis det oppstår avbrudd under denne prosessen, må hele transaksjonen tilbakestilles, noe som kan være enda mer tidkrevende.

Hvis du følger beste praksis og kjører DELETE- og UPDATE-spørringer i grupper, kan du imidlertid spare tid ved å forbedre samtidigheten og redusere flaskehalser.

Når du sletter eller oppdaterer et mindre antall rader om gangen, kan andre spørringer fortsette å kjøres mens batchene overføres til disken. I tillegg blir eventuelle tilbakeføringer mindre tidkrevende.

10. Bruk PROSEDYRE ANALYSE() for ytterligere innsikt

En verdifull praksis for databaseoptimalisering er å utnytte en innebygd funksjon som kalles PROCEDURE ANALYZE(). Når denne kommandoen innlemmes i en av SQL-setningene, undersøker den kolonnene og gir anbefalinger om optimale datatyper og -lengder.

Denne funksjonaliteten kan vise seg å være spesielt nyttig etter at du har importert nye data til tabellen, eller når du sjekker eksisterende tabeller for uregelmessigheter.

Ved å følge disse anbefalingene kan du potensielt spare lagringsplass. Det er imidlertid viktig å merke seg at disse forslagene bare er nettopp det - anbefalinger. Du bør vurdere nøye om de er i tråd med dine spesifikke krav og bruksområder.

Konklusjon

Databaseoptimalisering kan være utfordrende, men hvis du ikke gjør det, kan det få store konsekvenser for webapplikasjonen din og føre til ytelsesproblemer.

Ved å følge disse 10 beste fremgangsmåtene for databaseoptimalisering kan webutviklere bane vei for bedre brukeropplevelser og mer effektiv ressursforvaltning.

Når du har tatt disse metodene i bruk, kan du vurdere å utforske flere tips for å forbedre databasens ytelse ytterligere.

Ofte stilte spørsmål (FAQS)

1. Hva er databaseoptimalisering, og hvorfor er det viktig for webutviklere?

Databaseoptimalisering er prosessen med å forbedre ytelsen, effektiviteten og påliteligheten til et databasesystem. Det er avgjørende for webutviklere fordi det har direkte innvirkning på hastigheten og responstiden til webapplikasjoner, noe som fører til en bedre brukeropplevelse.

2. Hva er de vanligste ytelsesproblemene som webutviklere møter i forbindelse med databaser?

Vanlige ytelsesproblemer omfatter treg spørringskjøring, høy ressursutnyttelse, databaseflaskehalser og skalerbarhetsproblemer, som alle kan påvirke den generelle ytelsen til en webapplikasjon.

3. Hva er de viktigste fordelene ved å optimalisere en database for webapplikasjoner?

Optimalisering av en database kan gi raskere svartider, bedre skalerbarhet, reduserte driftskostnader, økt sikkerhet og bedre brukertilfredshet.