Реляционные базы данных предназначены для хранения данных в нормализованном формате для обеспечения согласованности и уменьшения избыточности. Однако могут возникнуть ситуации, когда вам потребуется денормализация базы данных для повышения производительности.

В этом руководстве мы рассмотрим, когда и как денормализовать реляционную базу данных.

Программа обучения:

  1. Введение в денормализации
  2. Преимущества денормализации
  3. Факторы, которые следует учитывать перед денормализацией
  4. Шаги по реализации эффективной денормализации в корпоративных базах данных
  5. Практические примеры
  6. Лучшие практики для обслуживания денормализованных баз данных
  7. Заключение

Введение в денормализацию:

Денормализация — это процесс добавления избыточных данных в базу данных с целью повышения производительности.

В нормализованной базе данных данные организованы в отдельные таблицы, каждая из которых содержит уникальный набор данных.

Это может привести к снижению производительности при запросе данных, особенно для сложных запросов.

Денормализация решает эту проблему путем дублирования данных в нескольких таблицах, что позволяет выполнять более быстрые запросы и повышать производительность.

В этом руководстве мы рассмотрим преимущества денормализации, факторы, которые необходимо учитывать перед денормализацией, шаги по реализации эффективной денормализации в корпоративных базах данных, практические примеры, передовые методы обслуживания денормализованных баз данных и заключение.

Преимущества денормализации:

  1. Улучшенная производительность. За счет дублирования данных в нескольких таблицах запросы могут выполняться быстрее и эффективнее, что приводит к повышению производительности.
  2. Упрощенные запросы. Когда данные дублируются в нескольких таблицах, запросы могут быть упрощены, что сделает их более простыми и эффективными.
  3. Уменьшение сложности: за счет уменьшения количества таблиц в базе данных денормализация может привести к снижению сложности, упрощая управление базой данных и ее обслуживание.
  4. Увеличенная масштабируемость. Денормализация может повысить масштабируемость базы данных, позволяя ей более эффективно обрабатывать большие объемы данных.

Факторы, которые следует учитывать перед денормализацией:

  1. Размер данных. Денормализация обычно необходима только для больших баз данных, так как у небольших баз данных обычно нет проблем с производительностью.
  2. Сложность запроса. Если запросы простые, денормализация может не понадобиться. Однако если запросы сложные, денормализация может значительно повысить производительность.
  3. Использование базы данных. Если база данных используется лишь изредка, денормализация может не понадобиться. Однако если база данных используется часто, денормализация может значительно повысить производительность.
  4. Согласованность данных. Когда данные дублируются в нескольких таблицах, важно убедиться, что данные остаются согласованными во всех таблицах. Этого можно добиться с помощью триггеров, хранимых процедур или других механизмов.

Шаги по реализации эффективной денормализации в корпоративных базах данных:

  1. Определите таблицы, которые выиграют от денормализации: ищите таблицы, которые часто запрашиваются, содержат большие объемы данных или являются частью сложных запросов.
  2. Определите данные, которые будут дублироваться. Определите, какие данные будут дублироваться в нескольких таблицах. Это следует делать осторожно, чтобы избежать дублирования ненужных данных или внесения несоответствий в данные.
  3. Создайте денормализованные таблицы. Создайте новые таблицы, содержащие повторяющиеся данные. Эти таблицы должны быть оптимизированы для типов запросов, которые будут к ним выполняться.
  4. Заполнить денормализованные таблицы. Заполните новые таблицы повторяющимися данными. Это можно сделать с помощью операторов SQL, хранимых процедур или других механизмов.
  5. Создайте триггеры для обеспечения согласованности данных: создавайте триггеры, чтобы гарантировать согласованность данных во всех таблицах. Это важно, чтобы избежать несоответствий данных, которые могут привести к ошибкам или неправильным результатам.
  6. Протестируйте и оптимизируйте денормализованные таблицы. Протестируйте денормализованные таблицы, чтобы убедиться, что они работают правильно и обеспечивают ожидаемые улучшения производительности. При необходимости оптимизируйте таблицы для дальнейшего повышения производительности.

Практические примеры:

Давайте рассмотрим пример базы данных для сайта электронной коммерции. База данных содержит две таблицы: «orders» и «order_items».

Таблица «orders» содержит информацию о каждом заказе, а таблица «order_items» содержит информацию о товарах в каждом заказе.

Чтобы повысить производительность, мы можем денормализовать базу данных, продублировав некоторые данные из таблицы «orders» в таблицу «order_items». В частности, мы можем продублировать столбцы «customer_id» и «order_date» из таблицы «orders» в таблицу «order_items».

Это позволит нам запрашивать в таблице «order_items» информацию о заказах клиента без необходимости объединения двух таблиц.

Вот шаги, которые мы можем выполнить для денормализации базы данных:

  1. Определите таблицы, которые выиграют от денормализации. В нашем примере мы определили таблицы orders и order_items как подходящие кандидаты для денормализации, поскольку они содержат большие объемы данных. и часто запрашиваются.
  2. Определите данные, которые будут дублироваться: мы решили продублировать столбцы "customer_id" и "order_date" из таблицы "orders" в таблицу "order_items". .
  3. Создайте денормализованные таблицы: мы можем создать новую таблицу с именем «order_items_denorm», чтобы содержать повторяющиеся данные. Эта таблица должна быть оптимизирована для запросов, которые будут соединять ее с другими таблицами.
CREATE TABLE order_items_denorm (
order_item_id INT PRIMARY KEY,
order_id INT,
customer_id INT,
order_date DATE,
item_name VARCHAR(50),
item_price DECIMAL(10,2),
item_quantity INT
);

4. Заполните денормализованные таблицы: мы можем заполнить таблицу «order_items_denorm», скопировав соответствующие данные из таблиц «orders» и «order_items».

INSERT INTO order_items_denorm (order_item_id, order_id, customer_id, order_date, item_name, item_price, item_quantity)
SELECT oi.order_item_id, oi.order_id, o.customer_id, o.order_date, oi.item_name, oi.item_price, oi.item_quantity
FROM order_items oi
JOIN orders o ON oi.order_id = o.order_id;

5. Создайте триггеры для обеспечения согласованности данных: мы можем создать триггеры, чтобы обеспечить согласованность данных во всех таблицах.

Например, мы можем создать триггер, который обновляет столбцы «customer_id» и «order_date» в таблице «order_items_denorm» всякий раз, когда обновляется соответствующая строка в таблице «orders».

CREATE TRIGGER orders_update
AFTER UPDATE ON orders
FOR EACH ROW
UPDATE order_items_denorm SET customer_id = NEW.customer_id, order_date = NEW.order_date WHERE order_id = NEW.order_id;

6. Протестируйте и оптимизируйте денормализованные таблицы: мы можем протестировать производительность денормализованных таблиц и при необходимости оптимизировать их для дальнейшего повышения производительности.

Рекомендации по обслуживанию денормализованных баз данных:

  1. Сведите к минимуму избыточные данные: повторяйте только те данные, которые необходимы для повышения производительности.
  2. Используйте триггеры или хранимые процедуры для обеспечения согласованности данных. Это важно, чтобы избежать несоответствий данных, которые могут привести к ошибкам или неверным результатам.
  3. Мониторинг производительности базы данных. Отслеживайте производительность базы данных и при необходимости вносите коррективы для поддержания оптимальной производительности.
  4. Документируйте изменения в базе данных: документируйте любые изменения, внесенные в базу данных, включая денормализацию, чтобы все, кто работает с базой данных, понимали ее структуру и содержимое.

В заключение:

Денормализация — полезный метод повышения производительности корпоративных баз данных.

Однако его следует использовать осторожно и только после учета таких факторов, как размер данных, сложность запроса, использование базы данных и согласованность данных.

Выполняя шаги, описанные в этом руководстве, и придерживаясь передовых методов обслуживания денормализованных баз данных, вы можете повысить производительность своих корпоративных баз данных, обеспечив при этом согласованность и точность данных.

Если вам понравилось читать это руководство и оно оказалось полезным, поддержите меня в Купи мне кофе.