Возможности оптимизации SQL-запросов пользуются большим спросом среди ученых/инженеров данных и организаций, занимающихся наукой/инженерией данных. Базовые внутренние компоненты движка влияют на оптимизацию запросов. Например, в Redshift отсутствуют индексы, BigQueryпросматривает весь набор, даже если вы ОГРАНИЧИВАЕТЕ (это может быть неверно, но это я где-то читал) и так далее. Мы не можем утверждать, что следуем «лучшим практикам», закрывая глаза.

В конце концов, плохо составленный запрос вызывает опасения по поводу качества данных. Быстрые запросы также улучшат тестирование (представьте, что вы пытаетесь внести изменения в невероятно медленные запросы). Наконец, иногда производительность означает не только выполнение запроса на 20% быстрее, но и обход тайм-аута.

Любой, у кого есть слово «Данные» в названии, должен быть знаком с SQL. Оптимизация SQL-запросов относится к способности создавать эффективные SQL-запросы, которые выполняются быстрее, используют меньше системных ресурсов и дают правильные результаты. Вот некоторые важные навыки оптимизации SQL-запросов:

  1. Понимание планов выполнения запросов. Чтобы оптимизировать SQL-запросы, вы должны сначала понять, как ядро ​​базы данных выполняет запрос и выбирает план выполнения. Вы должны уметь расшифровывать стратегию выполнения запросов и обнаруживать узкие места.
  2. Использование индексов. Индексы являются важной частью оптимизации SQL-запросов. Чтобы повысить производительность запросов, вы должны научиться создавать правильные индексы для таблиц. Частью этого является индексирование правильного столбца (столбцов), использование составных индексов и предотвращение чрезмерного индексирования. Индексы могут значительно повысить производительность запросов. Создавайте и используйте индексы с осторожностью для столбцов, которые регулярно используются в предложениях WHERE, условиях JOIN или предложениях ORDER BY.
  3. Стратегии оптимизации SQL-запросов. Существуют различные стратегии оптимизации SQL-запросов, например успешное использование подзапросов, объединений и агрегаций. Эти стратегии должны быть вам знакомы, и вы должны знать, когда их применять для повышения производительности запросов.
  4. Настройка запросов – это процесс изменения запросов SQL для повышения их производительности. Чтобы увеличить скорость выполнения запросов, вы должны уметь выявлять медленные запросы и вносить изменения в структуру запросов, например изменять последовательность операций.
  5. Дизайн базы данных. Хорошо спроектированная база данных может значительно повысить производительность запросов. Вы должны быть знакомы с концепциями проектирования баз данных и уметь разрабатывать таблицы и отношения, оптимизирующие производительность запросов.
  6. Понимание характеристик ядра базы данных.Каждое ядро ​​базы данных имеет уникальные функции, которые могут повысить производительность запросов. Некоторые базы данных, например, предлагают секционирование, которое помогает ускорить запросы к огромным таблицам. Вы должны быть знакомы с функциями ядра базы данных и знать, как их использовать для оптимизации SQL-запросов.
  7. Избегайте ненужной сортировки. Насколько это возможно, избегайте лишней сортировки в CTE или подзапросах.
  8. Выбор только необходимых столбцов. При создании запроса избегайте использования подстановочного знака (*) и вместо этого выбирайте только необходимые столбцы. Это уменьшает количество данных, которые должны быть обработаны и возвращены, что приводит к более быстрому выполнению запроса.
  9. Избегайте коррелированных подзапросов.Коррелированные подзапросы могут потреблять много ресурсов и замедлять выполнение запроса. Чтобы избежать коррелированных подзапросов, по возможности используйте JOINS или производные таблицы.
  10. Ранняя фильтрация данных. Используйте фильтры и условия как можно раньше в запросе. Это уменьшает количество данных, которые должны быть обработаны на следующих этапах, что приводит к более быстрому выполнению запроса.
  11. Использование правильного типа JOIN.Использование правильного типа JOIN (INNER, OUTER, LEFT, RIGHT) может значительно повлиять на производительность запроса. На основе данных и отношений между таблицами выберите соответствующий тип JOIN.
  12. Сократите использование функций в предикатах.Использование функций в предложениях WHERE или условиях JOIN может привести к замедлению выполнения запроса. Предварительно рассчитайте результаты функции, если это возможно, или используйте альтернативные стратегии, чтобы уменьшить их использование в определенных случаях.
  13. Избегайте слишком вложенных подзапросов или производных таблиц. Глубоко вложенные подзапросы или производные таблицы могут быть трудны для понимания и обслуживания, а также могут влиять на производительность запросов. Рассмотрите возможность использования JOIN, временных таблиц или других подходов для упрощения запроса.
  14. Тестирование и мониторинг.Регулярно тестируйте и отслеживайте свои запросы, чтобы убедиться, что они работают правильно. Определите медленные запросы и внесите необходимые улучшения, чтобы обеспечить бесперебойную работу вашей системы баз данных.

Овладев этими навыками, вы сможете писать SQL-запросы, оптимизированные по скорости, точности и эффективности, а также обеспечивать хорошую работу своих приложений.

Некоторые технологически независимые методы оптимизации, которые могут быть применены к нескольким системам баз данных:

  • Предложения LIMIT или TOP можно использовать для ограничения количества строк, возвращаемых вашим запросом. Это может снизить количество обрабатываемых данных, а также ускорить выполнение запросов.
  • Проанализируйте и осмыслите стратегию выполнения запросов, чтобы определить возможные узкие места и возможности для улучшения. Это может помочь вам оптимизировать запрос и повысить производительность.

SQL Поскольку навыки оптимизации запросов — это в буквальном смысле способности SQL, они находятся в верхней части моего собственного списка приоритетов. Поскольку рассуждения, лежащие в основе SQL, являются базовыми, знание того, как оптимизировать запросы, подразумевает, что вы знаете SQL достаточно хорошо, чтобы помочь вам с другими трудностями, которые не обязательно связаны с производительностью.

К сожалению, навыки оптимизации SQL необходимы, так как неэффективные запросы убьют конвейер, если данные достаточно велики, базы данных — это матери всех дырявых абстракций, а SQL — горячий мусор.

Навыки оптимизации SQL имеют решающее значение, поскольку они позволяют увеличить скорость запросов SQL, что крайне важно для приложений, использующих базы данных для обработки больших объемов данных. Вот некоторые из причин, по которым возможности оптимизации SQL необходимы:

  1. Ускоренное выполнение запросов.Оптимизация SQL помогает сократить время выполнения запросов, позволяя приложениям быстрее анализировать данные. Повышенная скорость работы приложений, повышенная производительность и удобство работы пользователей являются результатом более быстрого выполнения запросов.
  2. Сниженное потребление ресурсов. Оптимизированные SQL-запросы требуют меньше ресурсов, таких как ЦП, память и дисковый ввод-вывод, что может минимизировать затраты на оборудование и инфраструктуру. Это особенно актуально для приложений, которые должны масштабироваться для обработки больших объемов данных.
  3. Улучшенная масштабируемость. Оптимизация SQL позволяет программам управлять растущими объемами данных без ущерба для скорости. Это имеет решающее значение для приложений, которые должны масштабироваться для удовлетворения потребностей растущего числа пользователей или объемов данных.
  4. Повышенная безопасность. Оптимизация SQL может помочь повысить безопасность системы базы данных за счет снижения риска атак путем внедрения кода SQL, которые могут возникнуть, когда плохо оптимизированные запросы позволяют вставить вредоносный код в базу данных.
  5. Улучшение принятия решений. Оптимизация SQL гарантирует, что запросы будут давать точные и надежные ответы, что крайне важно для принятия взвешенных бизнес-решений на основе анализа данных.

В заключение следует отметить, что возможности оптимизации SQL необходимы для создания высокопроизводительных систем на базе баз данных, которые можно расширять для удовлетворения потребностей растущих предприятий. Вы можете увеличить скорость приложения, сократить использование ресурсов, повысить безопасность и способствовать принятию решений на основе данных путем оптимизации запросов SQL.