Kế hoạch truy vấn là một thành phần không thể thiếu và thiết yếu trong lĩnh vực cơ sở dữ liệu quan hệ. Trong ngữ cảnh của hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS), kế hoạch truy vấn đề cập đến sự trình bày theo cấp bậc, tối ưu hóa các hoạt động và kỹ thuật sẽ được hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) áp dụng để truy cập, truy xuất và xử lý một cách hiệu quả. dữ liệu cần thiết theo yêu cầu của một truy vấn nhất định.
Các kế hoạch truy vấn được tạo để đáp lại lệnh Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL) được gửi, đây là ngôn ngữ được chấp nhận rộng rãi để tương tác với cơ sở dữ liệu quan hệ. Kế hoạch truy vấn là sản phẩm của trình tối ưu hóa truy vấn, một thành phần của RDBMS giúp xây dựng, đánh giá và chọn kế hoạch truy vấn hiệu quả nhất từ một tập hợp các kế hoạch ứng viên tiềm năng. Trình tối ưu hóa truy vấn sử dụng các thuật toán phức tạp và kỹ thuật phỏng đoán nhằm mục đích giảm thiểu mức tiêu thụ tài nguyên và thời gian cần thiết để thực hiện truy vấn, đồng thời tối đa hóa độ chính xác về tốc độ.
Để đạt được kế hoạch truy vấn tối ưu, trình tối ưu hóa truy vấn sẽ xem xét một số yếu tố. Đầu tiên, nó sử dụng các số liệu thống kê cơ sở dữ liệu như phân phối và số lượng dữ liệu, kích thước của các bảng được truy vấn và các chỉ mục có trên các bảng đó. Hiệu suất thực hiện truy vấn cũng bị ảnh hưởng bởi các tham số phần cứng như bộ nhớ khả dụng, mức sử dụng CPU và băng thông I/O. Hơn nữa, trình tối ưu hóa truy vấn sử dụng ước tính chi phí để xác định gói ít tốn kém nhất về mặt tiêu thụ tài nguyên. Những ước tính này dựa trên chi phí tiềm ẩn của chu kỳ CPU, mức sử dụng bộ nhớ, hoạt động I/O và chi phí liên lạc giữa các bộ phận khác nhau của hệ thống.
Trình tối ưu hóa truy vấn sử dụng quy trình nhiều bước để xác định kế hoạch truy vấn tối ưu. Quá trình bắt đầu bằng việc phân tích cú pháp và phân tích cú pháp của truy vấn SQL, sau đó là phân tích ngữ nghĩa để xác minh tính chính xác của truy vấn. Tiếp theo, trình tối ưu hóa tạo ra một tập hợp các lựa chọn thay thế kế hoạch truy vấn ứng viên bằng cách áp dụng các kỹ thuật chuyển đổi và tối ưu hóa khác nhau như đẩy xuống vị từ, sắp xếp lại thứ tự liên kết, lựa chọn phương thức liên kết và tối ưu hóa dành riêng cho cơ sở dữ liệu. Sau đó, trình tối ưu hóa sẽ đánh giá các lựa chọn thay thế này dựa trên chi phí ước tính của chúng và chọn kế hoạch truy vấn ứng viên tốt nhất để DBMS thực thi.
Ví dụ: hãy xem xét một truy vấn SQL đơn giản để truy xuất tên và tổng doanh số bán hàng của sản phẩm từ bảng "sản phẩm" và "doanh số" bằng cách nối hai bảng và tổng hợp doanh số trên mỗi sản phẩm:
CHỌN p.product_name, SUM(s.sale_amount) thành tổng_doanh số TỪ sản phẩm p THAM GIA bán hàng TRÊN p.product_id = s.product_id NHÓM THEO p.product_name
Trình tối ưu hóa truy vấn phải xem xét nhiều yếu tố, chẳng hạn như sử dụng phương thức nối nào (ví dụ: nối vòng lặp lồng nhau, nối băm hoặc nối hợp nhất), cách truy cập dữ liệu trong các bảng (ví dụ: quét tuần tự, quét chỉ mục) và trong thứ tự nào để tham gia các bảng. Kế hoạch truy vấn đã chọn có thể bao gồm việc quét bảng "sản phẩm" bằng cách sử dụng chỉ mục trên cột "product_id", thực hiện phép nối băm với bảng "bán hàng", sau đó áp dụng phép tổng hợp dựa trên hàm băm trên các bộ dữ liệu kết quả để tính tổng doanh số mỗi sản phẩm.
Trong bối cảnh nền tảng no-code AppMaster, việc tự động tạo, tối ưu hóa và thực hiện các kế hoạch truy vấn là rất quan trọng để cho phép tích hợp liền mạch giữa các lớp giao diện người dùng, logic và cơ sở dữ liệu của nền tảng, cho phép truy xuất và xử lý hiệu quả các dữ liệu quan hệ. dữ liệu. AppMaster dựa vào RDBMS cơ bản, chẳng hạn như PostgreSQL, để xử lý việc lập kế hoạch và tối ưu hóa truy vấn. Việc sử dụng Go, Vue3, Kotlin và Jetpack Compose của nền tảng để phát triển ứng dụng đảm bảo khả năng tương thích với các hệ thống và công nghệ cơ sở dữ liệu hiện đại, được sử dụng rộng rãi, cung cấp cho khách hàng các giải pháp có thể mở rộng, hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí, bất kể quy mô và miền ứng dụng của họ.
Tóm lại, kế hoạch truy vấn là khối xây dựng nền tảng của các hoạt động xử lý và truy xuất dữ liệu hiệu quả trong bối cảnh cơ sở dữ liệu quan hệ. Khi nhu cầu về các hệ thống cơ sở dữ liệu hiện đại tiếp tục tăng cao, tầm quan trọng của việc thực hiện quy trình lập kế hoạch truy vấn và tối ưu hóa một cách tỉ mỉ và thành thạo là không thể phủ nhận. Kế hoạch truy vấn được thiết kế tốt không chỉ giúp cải thiện hiệu suất ứng dụng mà còn cho phép quản lý và sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn, cuối cùng góp phần vào thành công chung và đề xuất giá trị của các nền tảng công nghệ như AppMaster.
