為什么總有人問數(shù)據(jù)庫優(yōu)化?
哈嘍,大家好,我是了不起。
面試的時候總有人會問數(shù)據(jù)庫優(yōu)化,有沒有想過為什么面試官會這么注重數(shù)據(jù)庫,我為大家總結(jié)了幾點(diǎn)原因。
- 性能需求:隨著數(shù)據(jù)量的增長和應(yīng)用程序的復(fù)雜度增加,數(shù)據(jù)庫的性能可能會成為瓶頸。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫可以提高查詢速度、數(shù)據(jù)插入和更新的效率,從而提升整個應(yīng)用程序的性能。
- 資源利用:數(shù)據(jù)庫可能占用大量的系統(tǒng)資源,如內(nèi)存、CPU 和磁盤 I/O。通過優(yōu)化數(shù)據(jù)庫,可以減少資源的消耗,提高系統(tǒng)的整體效率。
- 數(shù)據(jù)量增長:隨著時間的推移,數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量可能會迅速增長。優(yōu)化可以幫助處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集,確保數(shù)據(jù)庫在處理大量數(shù)據(jù)時仍能保持良好的性能。
- 應(yīng)用程序擴(kuò)展:當(dāng)應(yīng)用程序需要支持更多用戶、處理更多并發(fā)請求或擴(kuò)展到新的功能時,數(shù)據(jù)庫可能需要進(jìn)行優(yōu)化以滿足新的需求。
- 競爭壓力:在競爭激烈的市場中,優(yōu)化數(shù)據(jù)庫可以提供更好的用戶體驗(yàn),提高應(yīng)用程序的競爭力。
- 成本考慮:優(yōu)化數(shù)據(jù)庫可以降低硬件成本和運(yùn)營成本。通過提高性能和效率,可以減少所需的服務(wù)器資源和能源消耗。
- 維護(hù)和管理:優(yōu)化數(shù)據(jù)庫有助于減少維護(hù)工作和故障排除的時間。良好的優(yōu)化可以提高數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和可靠性。
那么下面再整理一下數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的一些方案。
前言
數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化主要包含有一下幾個方面,數(shù)據(jù)庫服務(wù)端(包括數(shù)據(jù)庫選擇,內(nèi)存設(shè)置,緩沖池調(diào)整,并發(fā)連接數(shù)等等), 連接網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)庫客戶端(數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計,SQL語句優(yōu)化,索引優(yōu)化,),等。作為開發(fā)人員,我們直接使用到比較多的地方就是數(shù)據(jù)庫客戶端的的優(yōu)化項(xiàng)。
以下為大家整理一些數(shù)據(jù)庫使用時需要注意的地方:
數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計
- 明確數(shù)據(jù)需求:在設(shè)計表之前,需要明確所需存儲的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。
- 選擇合適的字段類型:根據(jù)數(shù)據(jù)的特性選擇合適的字段類型,例如整數(shù)、字符串、日期等。盡量選擇能夠準(zhǔn)確表示數(shù)據(jù)的最小字段類型,以節(jié)省存儲空間。
- 定義主鍵:每個表都應(yīng)該有一個唯一的主鍵,用于標(biāo)識每一行數(shù)據(jù)。主鍵可以是一個或多個字段的組合。
- 保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性:通過使用約束(如主鍵約束、唯一約束、非空約束等)來確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。
- 考慮性能:在設(shè)計表時需要考慮數(shù)據(jù)量、查詢頻率等因素,合理選擇索引、分表等技術(shù)來提高數(shù)據(jù)庫的性能。
- 字段命名規(guī)范:使用有意義的字段名,遵循命名規(guī)范,便于理解和維護(hù)。
- 避免冗余數(shù)據(jù):盡量避免在多個表中存儲相同或相似的數(shù)據(jù),以減少數(shù)據(jù)的冗余和一致性問題。
- 考慮擴(kuò)展性:設(shè)計表時應(yīng)考慮未來可能的需求變更,預(yù)留一些擴(kuò)展性較強(qiáng)的字段或采用可擴(kuò)展性的設(shè)計模式。
- 范式設(shè)計:根據(jù)具體需求,遵循適當(dāng)?shù)姆妒剑ㄈ绲谝环妒?、第二范式等)來設(shè)計表結(jié)構(gòu),以確保數(shù)據(jù)的一致性和正確性。
- 文檔化設(shè)計:記錄表的結(jié)構(gòu)、字段說明、約束等信息,以便于開發(fā)人員理解和維護(hù)。
SQL語句優(yōu)化
- 對查詢進(jìn)行優(yōu)化,要盡量避免全表掃描,首先考慮在where,order by ,group by 的字段上加索引。
- 盡量避免在where子句中對字段進(jìn)行null值判斷,否則將導(dǎo)致引擎放棄使用索引,進(jìn)行全表掃面。
- 盡量避免在where子句中使用!= 或者<> 操作符,否則將引擎放棄使用索引而進(jìn)行全表掃面。
- 盡量避免在wher子句中使用or來連接條件,通過一個字段有索引,一個字段沒有索引,將導(dǎo)致引擎放棄使用索引,進(jìn)而全表掃描。
- in和 not in 要慎用,容易導(dǎo)致全表掃描,可以使用exist 代替in
- where子句中模糊查詢使用前置匹配會導(dǎo)致全表掃面。
- 如果在where子句中使用參數(shù)也會導(dǎo)致全表掃面。
- 盡量避免在where子句中對字段進(jìn)行函數(shù)操作。會導(dǎo)致全表掃描。
- 盡量避免在where子句中 “=” 的左邊進(jìn)行函數(shù)等表達(dá)式運(yùn)算,否則會導(dǎo)致全表掃面
- 使用索引字段為條件時,若為復(fù)合索引,那么必須使用到該索引中的第一個字段作為條件,這樣才能保證索引被正確使用。
- 避免沒有意義的查詢。
- update語句盡量只更新必須的字段,減少性能消耗。
- 對于多張大數(shù)據(jù)表,join的時候,需要先分頁再join,否則邏輯讀會比較高,性能差。
- 索引并不是越多越好,一個表的索引最好不要超過6個。
- 盡量使用數(shù)字型字段,只含有數(shù)字的字段盡量不要設(shè)計為字符串,這會降低查詢和連接的性能。
- 盡可能使用varchar/nvachar 代替 char/nchar 因?yàn)樽冮L字段存儲空間小,可以節(jié)省存儲空間。較小的字段查詢效率也更高一點(diǎn)。
- 任何地方都不要用select * from t。
- 避免頻繁刪除和創(chuàng)建臨時表,減少系統(tǒng)表資源消耗。
- 新建臨時表的時候,如果一次性插入數(shù)據(jù)量很大的話,可以使用select into 代替create table。
- 如果用到了臨時表,在存儲過程的最后務(wù)必將所有的臨時表顯式刪除,先truncate table 然后再drop table ??梢员苊庀到y(tǒng)表的長時間鎖定。
- 盡量避免使用游標(biāo)。
- 盡量避免大事務(wù)操作,提高系統(tǒng)并發(fā)能力。
- 避免向客戶端返回大數(shù)據(jù)量,若數(shù)據(jù)量過大,應(yīng)該考慮相應(yīng)需求是否合理。
- 拆分大的DELETE 和 insert 語句,應(yīng)該批量執(zhí)行這些SQL語句。
索引優(yōu)化
- 選擇合適的列:只在需要高效檢索的列上創(chuàng)建索引。避免在大字段或低選擇性的列上創(chuàng)建索引,因?yàn)檫@可能導(dǎo)致索引維護(hù)開銷變大。
- 控制索引數(shù)量:過多的索引會增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除的開銷,同時也會占用更多的存儲空間。因此,只創(chuàng)建必要的索引。
- 考慮索引順序:在多列索引中,列的順序會影響查詢性能。將選擇性高、經(jīng)常用于查詢條件的列放在索引的前面。
- 避免重復(fù)索引:避免在同一列或組合上創(chuàng)建多個索引,因?yàn)閿?shù)據(jù)庫只會使用其中一個。
- 維護(hù)索引的有效性:定期對索引進(jìn)行維護(hù),例如重建或重新組織索引,以確保其性能。
- 使用覆蓋索引:如果查詢只需要索引中的列,可以使用覆蓋索引,避免回表操作。
- 利用索引的排序能力:如果查詢需要按照特定順序排序結(jié)果,可以利用索引的排序能力,避免額外的排序操作。
- 考慮聚簇索引:對于經(jīng)常進(jìn)行范圍查詢的表,可以考慮使用聚簇索引,將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在一起,提高查詢性能。
- 監(jiān)控和分析索引性能:定期監(jiān)控和分析索引的使用情況,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整或刪除不必要的索引。
- 測試和實(shí)驗(yàn):在實(shí)施索引優(yōu)化之前,進(jìn)行測試和實(shí)驗(yàn),評估不同索引策略對查詢性能的影響。