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:
- Введение в денормализации
- Преимущества денормализации
- Факторы, которые следует учитывать перед денормализацией
- Шаги по реализации эффективной денормализации в корпоративных базах данных
- Практические примеры
- Лучшие практики для обслуживания денормализованных баз данных
- 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:
- Улучшенная производительность. За счет дублирования данных в нескольких таблицах запросы могут выполняться быстрее и эффективнее, что приводит к повышению производительности.
- Упрощенные запросы. Когда данные дублируются в нескольких таблицах, запросы могут быть упрощены, что сделает их более простыми и эффективными.
- Уменьшение сложности: за счет уменьшения количества таблиц в базе данных денормализация может привести к снижению сложности, упрощая управление базой данных и ее обслуживание.
- Увеличенная масштабируемость. Денормализация может повысить масштабируемость базы данных, позволяя ей более эффективно обрабатывать большие объемы данных.
Факторы, которые следует учитывать перед денормализацией:
- Размер данных. Денормализация обычно необходима только для больших баз данных, так как у небольших баз данных обычно нет проблем с производительностью.
- Сложность запроса. Если запросы простые, денормализация может не понадобиться. Однако если запросы сложные, денормализация может значительно повысить производительность.
- Использование базы данных. Если база данных используется лишь изредка, денормализация может не понадобиться. Однако если база данных используется часто, денормализация может значительно повысить производительность.
- 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:
- Определите таблицы, которые выиграют от денормализации: ищите таблицы, которые часто запрашиваются, содержат большие объемы данных или являются частью сложных запросов.
- 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.
- Создайте денормализованные таблицы. Создайте новые таблицы, содержащие повторяющиеся данные. Эти таблицы должны быть оптимизированы для типов запросов, которые будут к ним выполняться.
- Заполнить денормализованные таблицы. Заполните новые таблицы повторяющимися данными. Это можно сделать с помощью операторов SQL, хранимых процедур или других механизмов.
- 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.
- 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:
- 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.
- Определите данные, которые будут дублироваться: мы решили продублировать столбцы "customer_id" и "order_date" из таблицы "orders" в таблицу "order_items". .
- 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:
- Сведите к минимуму избыточные данные: повторяйте только те данные, которые необходимы для повышения производительности.
- Используйте триггеры или хранимые процедуры для обеспечения согласованности данных. Это важно, чтобы избежать несоответствий данных, которые могут привести к ошибкам или неверным результатам.
- Мониторинг производительности базы данных. Отслеживайте производительность базы данных и при необходимости вносите коррективы для поддержания оптимальной производительности.
- 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.