RDBMS için SQL Sorguları nasıl optimize edilir

SQL sorgu optimizasyonu, ilişkisel veritabanı yönetim sistemlerinin (RDBMS) performansını artırmak için çok önemlidir. Sorgu optimizasyonunun amacı, bir sorguyu yürütmenin en etkili yolunu bulmak, böylece yanıt sürelerini azaltmak, kaynak tüketimini en aza indirmek ve veritabanı uygulamalarınızın performansını artırmaktır.

İlişkisel veritabanları büyük miktarda veriyi işler ve bunu verimli bir şekilde yapmak, yüksek performanslı bir uygulamayı sürdürmek için kritik öneme sahiptir. Kötü tasarlanmış ve yazılmış SQL sorguları, uygulamaları yavaşlatabileceğinden ve aşırı sistem kaynaklarını tüketebileceğinden kullanıcı deneyimini önemli ölçüde etkileyebilir. SQL sorgu optimizasyon tekniklerini anlamak ve uygulamak, RDBMS'nizin verileri verimli ve hızlı bir şekilde yönetme ve alma yeteneğini büyük ölçüde geliştirebilir.

Görüntü Kaynağı: SQLShack

Veritabanı Motorunun Rolü

Veritabanı motoru, ilişkisel veritabanlarında depolanan verilerin işlenmesinden ve yönetilmesinden sorumlu olan herhangi bir RDBMS'nin çekirdeğidir. SQL ifadelerini yorumlayarak, yürütme planları oluşturarak ve verileri depolamadan en verimli şekilde alarak sorgu optimizasyonunda çok önemli bir rol oynar.

Bir sorgu gönderdiğinizde, veritabanı motorunun sorgu iyileştiricisi, SQL ifadesini bir veya daha fazla yürütme planına dönüştürür. Bu planlar, sorguyu işlemenin farklı yollarını temsil eder ve optimize edici, G/Ç ve CPU kullanımı gibi maliyet tahminlerine göre en iyi olanı seçer. Bu süreç, istenen yürütme planının ayrıştırılması, optimize edilmesi ve oluşturulmasından oluşan sorgu derlemesi olarak bilinir.

Seçilen yürütme planı, veritabanı motorunun SQL deyimi tarafından talep edilen verilere nasıl erişeceğini, filtreleyeceğini ve döndüreceğini tanımlar. Etkin bir yürütme planı, kaynak tüketimini en aza indirmeli, yanıt sürelerini kısaltmalı ve daha iyi uygulama performansı sağlamalıdır.

Performans Darboğazları Nasıl Belirlenir?

SQL sorgularınızdaki performans darboğazlarını belirlemek, performanslarını optimize etmek için çok önemlidir. Aşağıdaki teknikler, sorgu performansınızın gecikmiş olabileceği alanları tespit etmenize yardımcı olabilir:

1. Sorgu Yürütme Planlarını Analiz Edin: Yürütme planları, SQL sorgularınızı yürütmek için veritabanı motoru tarafından gerçekleştirilen işlemlerin görsel bir temsilini sunar. Yürütme planını inceleyerek tablo taramaları, pahalı birleştirmeler veya gereksiz sıralama işlemleri gibi potansiyel darboğazları belirleyebilirsiniz. Bu, performansı artırmak için sorgularınızı veya veritabanı şemanızı değiştirmenize yardımcı olabilir.
2. Profil Oluşturucuları ve Tanılama Araçlarını Kullanın: Birçok RDBMS, yanıt süreleri, CPU kullanımı, bellek tüketimi ve disk G/Ç gibi temel performans göstergelerini (KPI'ler) ölçerek SQL sorgularının performansını izlemenize yardımcı olabilecek yerleşik profil oluşturucular ve tanılama araçları sağlar. . Bu analizlerle sorunlu sorguları tespit edebilir ve performans sorunlarını giderebilirsiniz.
3. Veritabanı Ölçümlerini İnceleyin: Eşzamanlı bağlantı sayısı, sorgu yürütme oranları ve arabellek havuzu kullanımı gibi veritabanı performans ölçümlerini izlemek, RDBMS'nizin durumuna ilişkin değerli bilgiler sağlayabilir ve performans iyileştirmelerinin gerekli olduğu alanları belirlemenize yardımcı olabilir.
4. Profil Uygulama Performansı: AppDynamics APM veya New Relic gibi uygulama performansı profil oluşturma araçları, yanıt süreleri, üretim oranları ve uygulama izleri gibi önemli ölçümleri yakalayarak veritabanı performansını uygulama davranışıyla ilişkilendirmenize yardımcı olabilir. Bu, yavaş performans gösteren sorguları tespit etmenize ve darboğazlara neden olan belirli kod bölümlerini bulmanıza olanak tanır.
5. Yük Testi Gerçekleştirin: Yük testi, eşzamanlı kullanıcıların ve işlemlerin simüle edilmesine yardımcı olur, RDBMS'nizi strese sokar ve olası ölçeklenebilirlik sorunlarını veya performans darboğazlarını ortaya çıkarır. Yük testi sonuçlarını analiz ederek SQL sorgularınızdaki zayıf noktaları tespit edebilir ve gerekli optimizasyonları uygulayabilirsiniz.

SQL sorgularınızdaki performans darboğazlarını belirleyip gidererek, bunların yürütülmesini etkili bir şekilde optimize edebilir ve veritabanı sistemlerinizin verimliliğini önemli ölçüde artırabilirsiniz.

Sorgu Tasarımına İlişkin En İyi Uygulamalar

Verimli SQL sorguları tasarlamak, ilişkisel veritabanlarında optimum performansa ulaşmanın ilk adımıdır. Bu en iyi uygulamaları takip ederek veritabanı sisteminizin yanıt verebilirliğini ve ölçeklenebilirliğini artırabilirsiniz:

• Joker karakter kullanmak yerine belirli sütunları seçin: SELECT ifadelerini yazarken tablodaki tüm sütunları getirmek için yıldız işareti (*) joker karakterini kullanmaktan kaçının. Bunun yerine, almanız gereken sütunları belirtin. Bu, veritabanından istemciye gönderilen veri miktarını azaltır ve gereksiz kaynak kullanımını en aza indirir.

 YAPMAK:
SELECT column1, column2, column3 FROM table_name; YAPMAYIN: SELECT * FROM table_name;

• Alt sorguların kullanımını en aza indirin: Alt sorgular, dikkatli kullanılmadığı takdirde SQL sorgularınızın performansını düşürebilir. İç içe geçmiş sorguların yükünü önlemek için mümkün olduğunda JOIN işlemlerini veya geçici tabloları tercih edin.

 YAPMAK:
SELECT t1.column1, t2.column2 FROM table1 AS t1 JOIN table2 AS t2 ON t1.ID = t2.ID; YAPMAYIN: SELECT column1, (SELECT column2 FROM table2 WHERE table1.ID = table2.ID) FROM table1;

• WHERE yan tümcesinin gücünden yararlanın: Kaynaktaki gereksiz verileri filtrelemek için WHERE yan tümcesini kullanın. Bunu yapmak, sorgu tarafından döndürülen kayıt sayısını önemli ölçüde azaltarak performansın daha hızlı olmasını sağlayabilir.
Try AppMaster no-code today!
Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper
Start Free

 SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE column3 = 'some_value';

• Verimli JOIN işlemlerini tercih edin: Veritabanı sisteminiz için doğru JOIN türünü seçin. INNER JOIN'ler genellikle OUTER JOIN'lerden daha hızlıdır çünkü her iki tablodan yalnızca eşleşen satırları döndürürler. Kaynak yoğun olabilecek büyük Kartezyen ürünler ürettikleri için CROSS JOIN'lerden mümkün olduğunca kaçının.
• Sayfalandırmayı uygulayın: Tek bir sorguda büyük sonuç kümelerinin getirilmesi, yüksek bellek kullanımına ve performansın yavaşlamasına neden olabilir. Gerektiğinde daha küçük veri parçalarını getirmek için LIMIT ve OFFSET yan tümcelerini kullanarak sayfalandırmayı uygulayın.

 SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE some_condition ORDER BY column3 LIMIT 10 OFFSET 20;

• Toplama işlevlerini akıllıca kullanın: COUNT, SUM, AVG, MIN ve MAX gibi toplama işlevleri, WHERE yan tümcesindeki uygun dizinler ve filtreleme koşulları kullanılarak optimize edilebilir. Bu, sorgularınızın performansını önemli ölçüde artırabilir.

Dizinleri ve Yürütme Planlarını Kullanma

Dizinler ve yürütme planları, SQL sorgu optimizasyonunda çok önemli bir rol oynar. Amaçlarını ve kullanımlarını anlamak, RDBMS'nizden en iyi şekilde yararlanmanıza yardımcı olabilir:

1. Uygun dizinleri kullanın: Dizinler, bir tablodaki belirli satır ve sütunlara daha hızlı erişim sağlayarak sorgu performansını artırabilir. WHERE yan tümcelerinde, JOIN işlemlerinde veya ORDER BY yan tümcelerinde sıklıkla kullanılan sütunlarda dizinler oluşturun. Çok fazla dizin, güncelleme ve ekleme yükünü artırabileceğinden, ödünleşimlere dikkat edin.
2. Yürütme planlarını analiz edin: Yürütme planları, bir sorguyu yürütmek için veritabanı motoru tarafından gerçekleştirilen adımların ve işlemlerin görsel temsilleridir. Yürütme planlarını analiz ederek performans darboğazlarını tespit edebilir ve uygun optimizasyonları uygulayabilirsiniz. Yürütme planları genellikle tablo taramaları, dizin kullanımı ve birleştirme yöntemleri hakkında öngörüler ortaya çıkarır.
3. İstatistikleri güncelleyin ve yürütme planlarını yeniden derleyin: Veritabanı motorları, en uygun yürütme planlarını oluşturmak için tablolarla ilgili istatistikleri ve meta verileri kullanır. İstatistiklerin güncel olmasını sağlamak daha iyi performansa yol açabilir. Benzer şekilde, yürütme planlarının manuel olarak yeniden derlenmesi, özellikle temel veriler, şema veya SQL Server ayarları değiştiğinde önemli performans avantajları sunabilir.

İpuçlarıyla Sorguları Optimize Etme

Sorgu ipuçları, belirli bir sorgunun nasıl yürütüleceği konusunda veritabanı motoruna rehberlik eden, SQL sorgularına gömülü direktifler veya talimatlardır. Yürütme planını etkilemek, belirli dizinleri seçmek veya veritabanı iyileştiricisinin varsayılan davranışını geçersiz kılmak için kullanılabilirler. İstenmeyen sonuçlara yol açabileceğinden, sorgu ipuçlarını dikkatli bir şekilde ve yalnızca kapsamlı testlerden sonra kullanın. Sorgu ipuçlarının bazı örnekleri şunları içerir:

• Dizin ipuçları: Bu ipuçları, veritabanı motoruna, bir sorgudaki belirli bir tablo için belirli bir dizini kullanması talimatını verir. Bu, optimize ediciyi daha verimli bir dizin kullanmaya zorlayarak sorgu yürütmeyi hızlandırmaya yardımcı olabilir.

 SELECT column1, column2 FROM table_name WITH (INDEX(index_name)) WHERE column3 = 'some_value';

• JOIN ipuçları: JOIN ipuçları, optimize ediciye iç içe döngüler, karma birleşimler veya birleştirme birleşimleri gibi hangi JOIN yöntemlerinin kullanılacağı konusunda rehberlik eder. Bu, optimize edici tarafından seçilen varsayılan JOIN yönteminin optimalin altında olduğu durumlarda yararlı olabilir.

 SELECT column1, column2 FROM table1 INNER LOOP JOIN table2 ON table1.ID = table2.ID;

• Paralellik ipuçları: Paralellik ipuçlarını kullanarak, veritabanı motorunun belirli bir sorgu için kullandığı paralellik derecesini kontrol edebilirsiniz. Bu, daha iyi performans elde etmek için kaynak tahsisinde ince ayar yapmanızı sağlar.

 SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE column3 = 'some_value' OPTION (MAXDOP 4);

Sorgu ipuçları belirli sorguları optimize etmenize yardımcı olsa da, bazen optimumun altında veya kararsız davranışlara yol açabileceğinden dikkatli bir şekilde ve ayrıntılı bir analizden sonra kullanılması gerektiğini unutmayın. Durumunuza en uygun yaklaşımı belirlemek için sorgularınızı her zaman ipuçlarıyla birlikte veya ipuçları olmadan test edin.

Düzgün tasarlanmış bir veritabanı şeması, verimli SQL sorguları ve dizinlerin uygun kullanımı, ilişkisel veritabanlarında optimum performansa ulaşmada çok önemli faktörlerdir. Uygulamaları daha da hızlı oluşturmak için AppMaster'ın kolayca ölçeklenebilir web, mobil ve arka uç uygulamaları oluşturmanıza olanak tanıyan kodsuz platformunu kullanmayı düşünün.

Profil Oluşturucular ve Tanılama Araçlarıyla Sorgu Performansını Analiz Etme

SQL sorgularını optimize etmek, çeşitli profil oluşturma ve teşhis araçları kullanılarak analiz edilebilecek performans özelliklerinin derinlemesine anlaşılmasını gerektirir. Bu araçlar, sorgu yürütme, kaynak kullanımı ve olası sorunlar hakkında bilgi edinmenize yardımcı olarak darboğazları etkili bir şekilde belirleyip çözmenize olanak tanır. Burada SQL sorgu performansını analiz etmek için bazı temel araç ve teknikleri tartışacağız.

SQL Server Profilcisi

SQL Server Profiler, Microsoft SQL Server'da bulunan güçlü bir teşhis aracıdır. Bir SQL Server örneğinde meydana gelen olayları izlemenize ve izlemenize, bireysel SQL ifadeleri hakkındaki verileri yakalamanıza ve performanslarını analiz etmenize olanak tanır. Profiler, yavaş çalışan sorguları bulmanıza, performans sorunlarını belirlemenize ve potansiyel optimizasyon fırsatlarını keşfetmenize yardımcı olur.

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

Oracle SQL Trace ve TKPROF

Oracle veritabanlarında SQL Trace, bireysel SQL ifadeleri için performansla ilgili verilerin toplanmasına yardımcı olur. Ham izleme verilerini daha okunabilir bir formata formatlayan TKPROF yardımcı programıyla analiz edilebilecek izleme dosyaları oluşturur. TKPROF tarafından oluşturulan rapor, sorunlu sorguların tanımlanmasında ve optimize edilmesinde çok değerli olabilecek, her SQL ifadesi için yürütme planı, geçen süreler ve kaynak kullanımı hakkında ayrıntılı bilgi sağlar.

MySQL Performans Şeması ve Sorgu Analizörü

MySQL Performans Şeması, bir MySQL sunucusundaki performans sorunlarının profillenmesi ve tanılanması için araçlar sağlayan bir depolama motorudur. Sorgu yürütme ve kaynak kullanımı da dahil olmak üzere performansla ilgili çeşitli olaylarla ilgili bilgileri yakalar. Performans Şeması verileri daha sonra performans darboğazlarını belirlemek için sorgulanabilir ve analiz edilebilir. Ayrıca, MySQL Enterprise Monitor'ün bir parçası olan MySQL Query Analizörü, sorgu performansına ilişkin bilgiler sağlayan ve sorunlu sorguların belirlenmesine yardımcı olan grafiksel bir araçtır. Gerçek zamanlı sorgu etkinliğini izler, yürütme planlarını analiz eder ve optimizasyon için öneriler sunar.

ANALİZİ AÇIKLAYIN ve AÇIKLAYIN

Çoğu RDBMS, sorgu yürütme planını analiz etmek için EXPLAIN komutunu sağlar. EXPLAIN komutu, işlemleri, yürütme sırasını, tablo erişim yöntemlerini, birleştirme türlerini ve daha fazlasını göstererek veritabanı motorunun belirli bir SQL sorgusunu nasıl işlediğine ilişkin öngörüler sağlar. PostgreSQL'de EXPLAIN ANALYZE kullanılması, gerçek yürütme süreleri, satır sayıları ve diğer çalışma zamanı istatistikleri hakkında ek bilgi sağlar. EXPLAIN komutunun çıktısını anlamak, verimsiz birleştirmeler veya tam tablo taramaları gibi sorunlu alanları tanımanıza ve optimizasyon çalışmalarınızı yönlendirmenize yardımcı olabilir.

Ortak SQL Sorgu Optimizasyon Kalıpları

Daha iyi performans için SQL sorgularına çok sayıda optimizasyon modeli uygulanabilir. Bazı yaygın kalıplar şunları içerir:

İlişkili Alt Sorguları Birleştirme Olarak Yeniden Yazma

İlişkili alt sorgular, dış sorgudaki her satır için bir kez yürütüldüklerinden önemli bir düşük performans kaynağı olabilir. İlişkili alt sorguların normal veya yanal birleştirmeler olarak yeniden yazılması çoğu zaman yürütme süresinde önemli iyileşmelere yol açabilir.

IN Cümlelerini EXISTS veya JOIN İşlemleriyle Değiştirmek

IN cümlesinin kullanılması, özellikle büyük veri kümeleriyle uğraşırken bazen optimumun altında performansa neden olabilir. IN yan tümcesini bir EXISTS alt sorgusu veya bir JOIN işlemiyle değiştirmek, veritabanı motorunun dizinlerden ve diğer optimizasyon tekniklerinden daha iyi yararlanmasını sağlayarak SQL sorgusunun optimize edilmesine yardımcı olabilir.

WHERE Cümlelerinde Dizin Dostu Yüklemleri Kullanma

Dizinler sorgu performansını önemli ölçüde artırabilir ancak yalnızca SQL sorgusu bunları doğru şekilde kullanacak şekilde tasarlandığında etkili olur. WHERE yan tümcelerinizin, mevcut dizinler kullanılarak etkili bir şekilde değerlendirilebilecek dizin dostu yüklemler (koşullar) kullandığından emin olun. Bu, dizinlenmiş sütunların kullanılmasını, uygun karşılaştırma işleçlerinin kullanılmasını ve dizinlerin kullanımını engelleyen işlevlerden veya ifadelerden kaçınmayı içerebilir.

Karmaşık Hesaplamalar için Gerçekleştirilmiş Görünümler Oluşturma

Gerçekleştirilmiş görünümler bir sorgunun sonucunu saklar ve sıklıkla erişilen ancak nadiren güncellenen karmaşık hesaplamaların veya toplamaların çıktısını önbelleğe almak için kullanılabilir. Gerçekleştirilmiş görünümlerin kullanılması, okuma ağırlıklı iş yükleri için önemli performans iyileştirmelerine yol açabilir.

Optimizasyon ve Sürdürülebilirliğin Dengelenmesi

İyi bir veritabanı performansı elde etmek için SQL sorgularını optimize etmek çok önemli olsa da, optimizasyon ile sürdürülebilirliği dengelemek de önemlidir. Aşırı optimizasyon, karmaşık ve anlaşılması zor kodlara neden olabilir; bu da kodun bakımını, hata ayıklamasını ve değiştirilmesini zorlaştırır. Optimizasyon ve sürdürülebilirliği dengelemek için aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Etkiyi ölçün: Optimizasyon çalışmalarınızı performansı önemli ölçüde etkileyen sorgulara odaklayın. En sorunlu sorguları belirlemek ve kritik sistem işlevlerini etkileyen veya en büyük performans iyileştirme potansiyeline sahip olanlara öncelik vermek için profil oluşturma ve tanılama araçlarını kullanın.
• Artımlı olarak optimize et : Bir sorguyu optimize ederken, artımlı değişiklikler yapın ve her değişiklikten sonra performans iyileştirmelerini ölçün. Bu yaklaşım, en önemli faydaları sağlayan belirli optimizasyonları belirlemenize yardımcı olur ve sorgunun hâlâ doğru sonuçları döndürdüğünü doğrulamanıza olanak tanır.
• Kodun okunabilirliğini koruyun : SQL sorgularınızı okunabilir ve iyi yapılandırılmış tutun. Uyguladığınız optimizasyonların sorgunun amacını gizlemediğinden veya diğer geliştiricilerin anlamasını zorlaştırmadığından emin olun.
• Optimizasyonlarınızı belgeleyin : Bir SQL sorgusuna optimizasyon uygularken değişiklikleri belgeleyin ve gerekçelerini açıklayın. Bu, diğer ekip üyelerinin optimizasyonları anlamasını kolaylaştırır ve gelecekte sorguyu değiştirirken bilinçli kararlar almalarına olanak tanır.

Optimizasyon ve sürdürülebilirlik arasında doğru dengeyi bulmak, ilişkisel veritabanlarınızın ve uygulamalarınızın esnek, sürdürülebilir ve gelecekteki değişikliklere uyarlanabilir kalarak istenen performansı sunabilmesini sağlar.