筆者在應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)施中發(fā)現(xiàn),許多程序員在利用一些前端數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具(如PowerBuilder、Delphi等)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序時(shí),只注重用戶(hù)界面的華麗,并不重視查詢(xún)語(yǔ)句的效率問(wèn)題,導(dǎo)致所開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用系統(tǒng)效率低下,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。因此,如何設(shè)計(jì)高效合理的查詢(xún)語(yǔ)句就顯得非常重要。本文以應(yīng)用實(shí)例為基礎(chǔ),結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)理論,介紹查詢(xún)優(yōu)化技術(shù)在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的運(yùn)用。
分析問(wèn)題
許多程序員認(rèn)為查詢(xún)優(yōu)化是DBMS(數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))的任務(wù),與程序員所編寫(xiě)的SQL語(yǔ)句關(guān)系不大,這是錯(cuò)誤的。一個(gè)好的查詢(xún)計(jì)劃往往可以使程序性能提高數(shù)十倍。查詢(xún)計(jì)劃是用戶(hù)所提交的SQL語(yǔ)句的集合,查詢(xún)規(guī)劃是經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理之后所產(chǎn)生的語(yǔ)句集合。DBMS處理查詢(xún)計(jì)劃的過(guò)程是這樣的:在做完查詢(xún)語(yǔ)句的詞法、語(yǔ)法檢查之后,將語(yǔ)句提交給DBMS的查詢(xún)優(yōu)化器,優(yōu)化器做完代數(shù)優(yōu)化和存取路徑的優(yōu)化之后,由預(yù)編譯模塊對(duì)語(yǔ)句進(jìn)行處理并生成查詢(xún)規(guī)劃,然后在合適的時(shí)間提交給系統(tǒng)處理執(zhí)行,最后將執(zhí)行結(jié)果返回給用戶(hù)。在實(shí)際的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品(如Oracle、Sybase等)的高版本中都是采用基于代價(jià)的優(yōu)化方法,這種優(yōu)化能根據(jù)從系統(tǒng)字典表所得到的信息來(lái)估計(jì)不同的查詢(xún)規(guī)劃的代價(jià),然后選擇一個(gè)較優(yōu)的規(guī)劃。雖然現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品在查詢(xún)優(yōu)化方面已經(jīng)做得越來(lái)越好,但由用戶(hù)提交的SQL語(yǔ)句是系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ),很難設(shè)想一個(gè)原本糟糕的查詢(xún)計(jì)劃經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的優(yōu)化之后會(huì)變得高效,因此用戶(hù)所寫(xiě)語(yǔ)句的優(yōu)劣至關(guān)重要。系統(tǒng)所做查詢(xún)優(yōu)化我們暫不討論,下面重點(diǎn)說(shuō)明改善用戶(hù)查詢(xún)計(jì)劃的解決方案。
解決問(wèn)題
下面以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Informix為例,介紹改善用戶(hù)查詢(xún)計(jì)劃的方法。
1.合理使用索引
索引是數(shù)據(jù)庫(kù)中重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它的根本目的就是為了提高查詢(xún)效率。現(xiàn)在大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品都采用IBM最先提出的ISAM索引結(jié)構(gòu)。索引的使用要恰到好處,其使用原則如下:
●在經(jīng)常進(jìn)行連接,但是沒(méi)有指定為外鍵的列上建立索引,而不經(jīng)常連接的字段則由優(yōu)化器自動(dòng)生成索引。
●在頻繁進(jìn)行排序或分組(即進(jìn)行g(shù)roup by或order by操作)的列上建立索引。
●在條件表達(dá)式中經(jīng)常用到的不同值較多的列上建立檢索,在不同值少的列上不要建立索引。比如在雇員表的“性別”列上只有“男”與“女”兩個(gè)不同值,因此就無(wú)必要建立索引。如果建立索引不但不會(huì)提高查詢(xún)效率,反而會(huì)嚴(yán)重降低更新速度。
●如果待排序的列有多個(gè),可以在這些列上建立復(fù)合索引(compound index)。
●使用系統(tǒng)工具。如Informix數(shù)據(jù)庫(kù)有一個(gè)tbcheck工具,可以在可疑的索引上進(jìn)行檢查。在一些數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上,索引可能失效或者因?yàn)轭l繁操作而使得讀取效率降低,如果一個(gè)使用索引的查詢(xún)不明不白地慢下來(lái),可以試著用tbcheck工具檢查索引的完整性,必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)。另外,當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)表更新大量數(shù)據(jù)后,刪除并重建索引可以提高查詢(xún)速度。
2.避免或簡(jiǎn)化排序
應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)化或避免對(duì)大型表進(jìn)行重復(fù)的排序。當(dāng)能夠利用索引自動(dòng)以適當(dāng)?shù)拇涡虍a(chǎn)生輸出時(shí),優(yōu)化器就避免了排序的步驟。以下是一些影響因素:
●索引中不包括一個(gè)或幾個(gè)待排序的列;
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