تعد خطة الاستعلام مكونًا أساسيًا ومتكاملًا في مجال قواعد البيانات العلائقية. في سياق نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS)، تشير خطة الاستعلام إلى التمثيل الهرمي الأمثل للعمليات والتقنيات التي سيتم تطبيقها بواسطة نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) من أجل الوصول إلى البيانات واسترجاعها ومعالجتها بكفاءة. البيانات الضرورية حسب طلب استعلام معين.
يتم إنشاء خطط الاستعلام استجابةً لأمر لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) الذي تم إرساله، وهي اللغة المقبولة عالميًا للتفاعل مع قواعد البيانات العلائقية. تعد خطة الاستعلام أحد منتجات مُحسِّن الاستعلام، وهو أحد مكونات نظام إدارة قواعد البيانات (RDBMS) الذي يقوم بإنشاء خطة الاستعلام الأكثر كفاءة وتقييمها واختيارها من مجموعة من الخطط المرشحة المحتملة. يستخدم مُحسِّن الاستعلام خوارزميات معقدة وتقنيات إرشادية، بهدف تقليل استهلاك الموارد والوقت اللازم لتنفيذ الاستعلام، مع زيادة دقة السرعة إلى الحد الأقصى.
لتحقيق خطة استعلام مثالية، يأخذ مُحسِّن الاستعلام في الاعتبار عددًا من العوامل. أولاً، يستخدم إحصائيات قاعدة البيانات مثل توزيع البيانات وأصلها، وحجم الجداول التي يتم الاستعلام عنها، والفهارس الموجودة في تلك الجداول. يتأثر أداء تنفيذ الاستعلام أيضًا بمعلمات الأجهزة مثل الذاكرة المتوفرة واستخدام وحدة المعالجة المركزية وعرض النطاق الترددي للإدخال/الإخراج. علاوة على ذلك، يستخدم مُحسِّن الاستعلام تقديرات التكلفة لتحديد الخطة الأقل تكلفة فيما يتعلق باستهلاك الموارد. تعتمد هذه التقديرات على التكاليف المحتملة لدورات وحدة المعالجة المركزية واستخدام الذاكرة وعمليات الإدخال/الإخراج وحمل الاتصالات بين أجزاء مختلفة من النظام.
يستخدم مُحسِّن الاستعلام عملية متعددة الخطوات لتحديد خطة الاستعلام المثالية. تبدأ العملية بالتحليل والتحليل النحوي لاستعلام SQL، متبوعًا بالتحليل الدلالي للتحقق من صحة الاستعلام. بعد ذلك، يقوم المحسن بإنشاء مجموعة من بدائل خطة الاستعلام المرشحة من خلال تطبيق تقنيات التحويل والتحسين المختلفة مثل الضغط المسند للأسفل، وإعادة ترتيب الانضمام، واختيار طريقة الانضمام، والتحسينات الخاصة بقاعدة البيانات. يقوم المُحسِّن بعد ذلك بتقييم هذه البدائل بناءً على تكاليفها المقدرة واختيار أفضل خطة استعلام مرشح ليتم تنفيذها بواسطة نظام إدارة قواعد البيانات.
على سبيل المثال، فكر في استعلام SQL بسيط لاسترداد الأسماء وإجمالي مبيعات المنتجات من جدولي "المنتجات" و"المبيعات" من خلال ضم الجدولين وتجميع المبيعات لكل منتج:
حدد p.product_name، SUM(s.sales_amount) كإجمالي_مبيعات من المنتجات ص انضم إلى المبيعات على p.product_id = s.product_id المجموعة حسب p.product_name
يجب أن يأخذ مُحسِّن الاستعلام في الاعتبار عوامل متعددة، مثل طريقة الانضمام التي سيتم استخدامها (على سبيل المثال، الانضمام إلى حلقة متداخلة، أو الانضمام إلى التجزئة، أو الانضمام إلى الدمج)، وكيفية الوصول إلى البيانات في الجداول (على سبيل المثال، الفحص المتسلسل، وفحص الفهرس)، وفي أي ترتيب للانضمام إلى الجداول. قد تتضمن خطة الاستعلام المحددة فحص جدول "المنتجات" باستخدام فهرس في عمود "product_id"، وإجراء صلة تجزئة مع جدول "المبيعات"، ثم تطبيق تجميع قائم على التجزئة على المجموعات الناتجة لحساب إجمالي المبيعات لكل منتج.
في سياق منصة AppMaster no-code ، يعد الإنشاء التلقائي لخطط الاستعلام وتحسينها وتنفيذها أمرًا بالغ الأهمية لتمكين التكامل السلس بين واجهة مستخدم النظام الأساسي والمنطق وطبقات قاعدة البيانات، مما يسمح باسترجاع ومعالجة العلائقية بكفاءة بيانات. يعتمد AppMaster على نظام RDBMS الأساسي، مثل PostgreSQL، للتعامل مع تخطيط الاستعلام وتحسينه. إن استخدام النظام الأساسي لـ Go وVue3 وKotlin و Jetpack Compose لتطوير التطبيقات يضمن التوافق مع أنظمة وتقنيات قواعد البيانات الحديثة المستخدمة على نطاق واسع، مما يوفر لعملائها حلولاً قابلة للتطوير وعالية الأداء وفعالة من حيث التكلفة، بغض النظر عن الحجم والتكلفة. مجال تطبيقاتهم.
باختصار، خطة الاستعلام هي لبنة البناء الأساسية لعمليات استرجاع البيانات ومعالجتها بكفاءة في سياق قواعد البيانات العلائقية. مع استمرار تصاعد الطلب على أنظمة قواعد البيانات الحديثة، لا يمكن المبالغة في أهمية تنفيذ عمليات تخطيط الاستعلامات وتحسينها بطريقة دقيقة وفعالة. لا تؤدي خطة الاستعلام المصممة جيدًا إلى تحسين أداء التطبيق فحسب، بل تتيح أيضًا استخدام الموارد وإدارتها بشكل أكثر فعالية، مما يساهم في النهاية في النجاح الشامل وعرض القيمة لمنصات التكنولوجيا مثل AppMaster.
