Top 10 cele mai bune practici pentru optimizarea bazelor de date pentru dezvoltatorii web

Introducere

Îmbunătățirea performanțelor bazelor de date a devenit o sarcină critică pentru dezvoltatorii web, deoarece influențează direct calitatea interacțiunilor utilizatorilor cu aplicațiile web, în special în contextul dezvoltării aplicațiilor web Sydney. Deși s-ar putea să nu sune deosebit de interesant, avantajele acestui lucru depășesc efortul implicat. Optimizarea corectă a bazei de date poate duce la îmbunătățirea performanțelor, la mai puține blocaje de performanță și la economii de resurse.

Vestea bună este că există tehnici de optimizare disponibile care nu necesită nivelul de expertiză asociat în mod obișnuit cu cunoștințele unui administrator de baze de date în ceea ce privește interogările SQL.

Pentru a vă ajuta să începeți această călătorie, vom explora zece practici valoroase pe care dezvoltatorii web le pot urma pentru a-și optimiza bazele de date. Odată ce ați implementat aceste practici, puteți oricând să aprofundați lumea optimizării bazelor de date.

1. Utilizați EXPLAIN în interogările SELECT

Folosirea cuvântului cheie EXPLAIN este o metodă eficientă pentru a răspunde rapid la interogările leneșe. Acesta vă oferă informații valoroase despre modul în care va fi executată interogarea dumneavoastră, ajutând la descoperirea zonelor în care este posibilă optimizarea interogării.

Pentru a utiliza EXPLAIN, pur și simplu adăugați cuvântul cheie EXPLAIN la interogarea SELECT. Această acțiune nu declanșează interogarea propriu-zisă, ci vă prezintă planul de execuție.

La o examinare mai atentă a rezultatelor, veți putea identifica eventualele blocaje sau alte probleme, cum ar fi indici lipsă, și ulterior veți putea reduce numărul de rânduri scanate.

Datorită instrumentului EXPLAIN, puteți optimiza interogarea sau, dacă este necesar, puteți îmbunătăți structurile tabelelor.

2. Includeți indici pe coloanele căutate

Atunci când căutați frecvent o anumită coloană din tabel, puteți îmbunătăți semnificativ performanța interogării adăugând un index la acea coloană.

Introducerea unui index pentru coloana căutată poate reduce timpii de răspuns și poate optimiza utilizarea resurselor. Deși nu toate interogările beneficiază de indexare, aceasta se dovedește valoroasă în majoritatea cazurilor.

Cu toate acestea, este important să rețineți că întreținerea unui tabel indexat necesită mai mult timp decât a unuia neindexat. Acest lucru se datorează faptului că și indicii necesită actualizări. Prin urmare, este recomandabil să creați indici numai pentru coloanele care sunt frecvent căutate, mai degrabă decât pentru tabelele care sunt supuse mai des la actualizări decât la citiri.

Blog conex: 10 moduri de a vă indexa site-ul web mai rapid pe Google

3. Utilizați câmpurile de identitate ori de câte ori este posibil

Încorporarea unui câmp Identitate ca PRIMARY KEY în tabelele dumneavoastră oferă mai multe avantaje.

În primul rând, este mai rapid. Puteți folosi pur și simplu un număr întreg în interogările dvs. în locul unui câmp de șir de caractere mai lung. Acest lucru nu numai că vă accelerează interogările, dar economisește și memoria, deoarece numerele întregi sunt de obicei mai scurte.

În al doilea rând, este o practică mai sigură. Bazarea pe câmpurile de date ale aplicației ca PRIMARY KEYS poate duce la numeroase complicații. De exemplu, dacă folosiți numele sau adresa unei persoane ca PRIMARY KEY, puteți întâmpina probleme atunci când un client sau un utilizator își schimbă numele, se mută sau chiar face o greșeală de scriere minoră.

Pentru a spori viteza de interogare și eficiența operațională, luați în considerare adăugarea unei coloane Identitate la fiecare tabel. Aceasta poate servi ca PRIMARY KEY cu AUTO_INCREMENT și un tip de variabilă INT adecvat.

4. Minimizarea valorilor NULL în mod implicit

Ori de câte ori este posibil, optați pentru utilizarea NOT NULL în loc de NULL.

În general, alegerea NOT NULL duce la interogări mai rapide datorită utilizării mai eficiente a indexului și elimină necesitatea de a verifica în mod explicit dacă fiecare valoare este NULL. În plus, veți economisi spațiu de stocare, așa cum este documentat de MySQL, deoarece coloanele NULL necesită spațiu de stocare suplimentar.

Această conservare a spațiului este deosebit de importantă dacă utilizați o gazdă web pentru baza de date, deoarece chiar și unele dintre cele mai bune servicii de găzduire web nu oferă spațiu de stocare nelimitat. Deși economisirea unui bit pe coloană poate părea puțin substanțială, aceasta se poate traduce în economii semnificative de resurse, în special dacă gestionați un magazin de comerț electronic cu sute de mii de produse.

Utilizând NOT NULL, puteți lucra cu câmpurile dvs. ca și cu variabilele obișnuite, evitând în același timp eventualele complicații care pot apărea în urma utilizării NULL.

Desigur, există încă scenarii în care utilizarea NULL este mai avantajoasă, dar în majoritatea cazurilor, puteți obține același rezultat cu NOT NULL.

5. Utilizați modul Unbuffered pentru interogări

Pentru a optimiza atât timpul, cât și utilizarea memoriei, luați în considerare utilizarea interogărilor fără memorie tampon.

În mod implicit, interogările SQL funcționează în modul tampon, ceea ce poate duce la creșterea timpilor de așteptare și a consumului de resurse. În acest mod, rezultatele nu sunt returnate până când nu se finalizează întreaga interogare și sunt stocate temporar în memorie. Acest lucru poate fi deosebit de problematic în cazul interogărilor mari și al bazelor de date extinse, deoarece necesită o cantitate semnificativă de memorie.

Pe de altă parte, interogările fără memorie tampon funcționează diferit. Acestea nu stochează automat rezultatele în memorie până când interogarea nu este executată complet. În schimb, puteți începe să lucrați cu rezultatele imediat ce primul rând este recuperat.

Cu toate acestea, este important să rețineți că, atunci când utilizați interogări fără memorie tampon, nu puteți lansa interogări suplimentare pe aceeași conexiune în timp ce lucrați în mod activ la setul de rezultate.

6. Optimizarea dimensiunii coloanei pentru eficiență

Gestionarea eficientă a spațiului pe disc este crucială pentru menținerea unui motor de baze de date performant. O metodă simplă pentru a vă asigura că nu împiedicați performanța este utilizarea unor tipuri de coloane compacte și care economisesc spațiu.

Prin urmare, este recomandabil să selectați tipul de număr întreg care se potrivește cel mai bine nevoilor aplicației dumneavoastră. De exemplu, dacă anticipați că tabelul dvs. nu va avea un număr excepțional de mare de rânduri, nu utilizați implicit INT ca cheie primară; s-ar putea să considerați că SMALLINT sau chiar TINYINT este mai potrivit.

În mod similar, atunci când aveți de-a face cu datele, gândiți-vă dacă aveți cu adevărat nevoie de componenta de timp. În caz contrar, opțiunea DATE în locul DATETIME poate fi benefică, deoarece DATETIME ocupă 8 octeți de stocare, în timp ce DATE necesită doar 3 octeți, ceea ce înseamnă o economie de 5 octeți.

7. Optați pentru tabele statice pentru a spori performanța bazei de date

O altă metodă eficientă de îmbunătățire a performanței bazei de date este utilizarea tabelelor statice.

Acest lucru presupune proiectarea tabelelor fără coloane cu lungimi variabile, cum ar fi TEXT sau BLOB. În schimb, luați în considerare utilizarea coloanelor CHAR, VARCHAR, BINARY și VARBINARY, dar asigurați-vă că acestea sunt umplute pentru a corespunde lățimii specificate a coloanei.

Tabelele statice oferă mai multe avantaje. Acestea sunt mai rapid de procesat și mai eficiente pentru memorarea în memoria cache. În plus, ele sporesc securitatea datelor, deoarece sunt mai ușor de reconstruit în cazul unei căderi a sistemului.

Trebuie remarcat faptul că, în anumite cazuri, tabelele statice pot necesita mai mult spațiu pe disc decât cele în format dinamic, în special atunci când sunt utilizate coloane CHAR și VARCHAR. Cu toate acestea, câștigurile de performanță obținute prin intermediul tabelelor statice sunt susceptibile de a depăși orice preocupări legate de spațiul pe disc.

8. Implementarea unui Mapper obiect-renațional (ORM)

Folosirea unui Mapper obiect-relațional (ORM) este o altă strategie excelentă pentru optimizarea fluxului de lucru al bazei de date.

Pentru început, un ORM minimizează semnificativ riscul de eroare umană prin automatizarea diferitelor sarcini. Acest lucru înseamnă că veți scrie mai puțin cod manual, reducând volumul general de muncă, deoarece ORM-ul se ocupă de sarcinile repetitive.

În plus, un ORM îmbunătățește securitatea sistemului prin faptul că face mai dificilă injectarea SQL. Acesta realizează acest lucru prin pregătirea și igienizarea interogărilor, ceea ce face ca injecțiile rău intenționate să fie mai puțin probabile.

În plus, un ORM stochează entitățile în memorie, reducând sarcina asupra bazei de date și a procesorului, ceea ce poate duce la îmbunătățirea performanței.

Bineînțeles, este important să recunoaștem că un ORM are avantajele și dezavantajele sale și este posibil să nu se potrivească perfect pentru fiecare caz de utilizare. Cu toate acestea, există modalități de a utiliza eficient cartografierea obiect-relațională și sunt disponibile plugin-uri alternative de optimizare și de reglare a performanței care s-ar putea să se potrivească mai bine nevoilor dumneavoastră specifice.

9. Executarea interogărilor DELETE și UPDATE în segmente

Gestionarea ștergerilor și actualizărilor de date, în special în cazul tabelelor extinse, poate fi o sarcină complexă. Aceasta poate consuma un timp considerabil, deoarece ambele operațiuni sunt efectuate în cadrul unei singure tranzacții. În consecință, orice întrerupere în timpul acestui proces necesită o revenire la întreaga tranzacție, ceea ce poate consuma și mai mult timp.

Cu toate acestea, aderarea la cea mai bună practică de a rula interogările DELETE și UPDATE în loturi poate duce la economii de timp prin îmbunătățirea concurenței și diminuarea blocajelor.

Atunci când ștergeți sau actualizați un număr mai mic de rânduri la un moment dat, alte interogări pot continua să se execute în timp ce loturile sunt transferate pe disc. În plus, orice potențiale reveniri care ar putea fi necesare vor fi mai puțin consumatoare de timp.

10. Utilizați PROCEDURE ANALYZE() pentru informații suplimentare

O practică valoroasă de optimizare a bazei de date implică utilizarea unei funcții încorporate cunoscută sub numele de PROCEDURE ANALYZE(). Atunci când este încorporată într-una dintre instrucțiunile SQL, această comandă examinează coloanele și oferă recomandări cu privire la tipurile și lungimile optime de date.

Această funcționalitate se poate dovedi deosebit de benefică după ce importați date noi în tabel sau atunci când verificați tabelele existente pentru orice nereguli.

Prin punerea în aplicare a acestor recomandări, puteți economisi spațiu de depozitare. Cu toate acestea, este important să rețineți că aceste sugestii sunt doar atât - recomandări. Ar trebui să analizați cu atenție dacă acestea se aliniază cu cerințele și cazurile de utilizare specifice.

Concluzie

Optimizarea bazei de date poate fi o provocare, dar neglijarea acesteia poate afecta semnificativ aplicația dvs. web, ducând la probleme de performanță.

Respectând aceste 10 cele mai bune practici pentru optimizarea bazelor de date, dezvoltatorii web pot deschide calea pentru experiențe îmbunătățite ale utilizatorilor și o gestionare mai eficientă a resurselor.

După ce ați pus în aplicare aceste metode, luați în considerare posibilitatea de a explora sfaturi suplimentare pentru a îmbunătăți și mai mult performanța bazei de date.

Întrebări frecvente (FAQS)

1. Ce este optimizarea bazei de date și de ce este importantă pentru dezvoltatorii web?

Optimizarea bazelor de date este procesul de îmbunătățire a performanței, eficienței și fiabilității unui sistem de baze de date. Este crucială pentru dezvoltatorii web, deoarece are un impact direct asupra vitezei și capacității de reacție a aplicațiilor web, ceea ce duce la o experiență mai bună pentru utilizatori.

2. Care sunt problemele comune de performanță cu care se confruntă dezvoltatorii web cu bazele de date?

Printre problemele de performanță comune se numără execuția lentă a interogărilor, utilizarea ridicată a resurselor, blocajele bazei de date și problemele de scalabilitate, toate acestea putând afecta performanța generală a unei aplicații web.

3. Care sunt principalele beneficii ale optimizării unei baze de date pentru aplicațiile web?

Optimizarea unei baze de date poate avea ca rezultat timpi de răspuns mai rapizi la interogări, o mai bună scalabilitate, costuri operaționale reduse, securitate sporită și o mai bună satisfacție a utilizatorilor.