Книга: Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil

Оптимизация производительности индексов

Оптимизация производительности индексов

В названии этого раздела можно обнаружить некоторый парадокс - индексы, как говорилось выше, служат для того, чтобы ускорить выполнение запросов, и оказывается, что их самих надо тоже оптимизировать! Но что делать (такова жизнь) - кто-то должен заботиться и об индексах.

Что же случается с индексами? Почему они "теряют форму"? Нам придется еще раз сказать о том, что индексы реализованы в виде двоичного дерева И когда в таблицу добавляется (изменяется, удаляется - выберите по вкусу) новая запись, в дерево добавляется новая веточка. Причем веточки добавляются не в середину дерева, а на концах других веточек. Постепенно дерево становится все более "раскидистым" (также говорят - несбалансированным), а поиск по нему - все менее эффективным. Поправить положение может перестройка дерева или (в некоторых случаях) пересчет статистики. Периодически требуется пересоздавать индекс, чтобы восстанавливать его производительность. Пересоздание индекса происходит в следующих случаях:

* При перестройке индекса с помощью команды ALTER INDEX.

* При удалении и повторном создании индекса командами DROP INDEX и CREATE INDEX.

* При резервном копировании и восстановлении из резервной копии с использованием инструмента gbak.

Также можно использовать пересчет статистики. Но надо понимать, что это действие не изменяет состояние индекса, а просто сообщает оптимизатору точные данные о его состоянии, что позволяет правильно использовать этот индекс. Другими словами, пересчет статистики - это не "лечение" индекса, а только точная диагностика его состояния.

Рассмотрим подробнее все эти способы оптимизации индексов.

Использование команды ALTER INDEX имеет следующий формат:

Здесь name - имя индекса, a ACTIVE и INACTIVE - два состояния индекса, в которые его можно перевести при помощи команды ALTER INDEX. Параметр ACTIVE означает, что индекс активен и может применяться во всех запросах и процедурах. Установка индекса в INACTIVE (неактивен) приводит к отключению его использования. Для перестройки дерева надо последовательно выполнить две команды:

При этом индекс будет перестроен. Использование ALTER INDEX имеет ряд ограничений: с его помощью нельзя перестроить индексы, используемые в первичных, уникальных и внешних ключах; нельзя перестроить индекс, если он используется в данный момент каким-либо запросом; а также для изменения индекса необходимо иметь права администратора (SYSDBA) или быть создателем данного индекса.

Пересоздание индекса с помощью команд DROP INDEX и CREATE INDEX приводит к полному удалению индекса из базы данных, а затем к его созданию с чистого листа. Синтаксис команды DROP INDEX очевиден:

После удаления необходимо создать индекс с тем же именем и параметрами с помощью команды CREATE INDEX, синтаксис которой мы уже рассматривали.

У способа перестройки индекса путем его полного пересоздания есть ограничения, аналогичные ограничениям на использование ALTER INDEX.

Третий способ перестройки индекса основан на свойстве резервных копий баз данных InterBase, которые создаются с помощью утилиты gbak. Дело в том, что при резервном копировании данные, входящие в индекс, не сохраняются в резервной копии, а хранится только определение индекса. При восстановлении из резервной копии индекс создается заново. Подробнее о резервном копировании см. главу "Резервное копирование и восстановление из резервной копии" (ч. 4).

Четвертый способ улучшить производительность индекса - это собрать статистику по индексам с помощью команды SET STATISTICS Статистика таблицы - это величина в пределах от 0 до 1, значение которой зависит от числа различных (неодинаковых) записей в таблице. Оптимизатор InterBase использует статистику для определения эффективности применения того или иного индекса в запросе Когда число записей в таблице может сильно изменяться (например, при большом количестве вставок или удалений), то пересчет статистики может значительно улучшить производительность.

Команда пересчета статистики следующая:

Здесь name - имя индекса, для которого пересчитывается статистика.

Пересчет статистики не перестраивает индекс и потому свободен от большинства ограничений, накладываемых на описанные выше способы улучшения производительности, за исключением того, что пересчитывать статистику может либо создатель индекса, либо системный администратор (пользователь с именем SYSDBA). Правильная статистика дает оптимизатору возможность принять верное решение об использовании или неиспользовании какого-либо индекса.

Мы рассмотрели несколько способов улучшить производительность индексов. С помощью команд ALTER INDEX и DROP/CREATE INDEX можно перестраивать любые индексы, за исключением системных, создаваемых автоматически индексов, служащих для поддержания ссылочной целостности. Чтобы перестроить эти индексы, необходимо воспользоваться командами изменения и создания таблиц - ALTER TABLE и CREATE TABLE, так как эти индексы являются неотъемлемой частью табличных ключей.

Ограничения базы данных

Эта глава посвящена ограничениям базы данных InterBase. Ограничения базы данных, - это правила, которые определяют взаимосвязи между таблицами и могут проверять и изменять данные в базе данных Реализованы эти правила в виде особых объектов базы данных.

Главное преимущество использования ограничений состоит в возможности реализовать проверку данных, а значит, и часть бизнес-логики приложения на уровне базы данных, т. е. централизовать и упростить ее, а значит, сделать разработку приложений баз данных проще и надежнее.

Часто начинающие разработчики пренебрегают использованием ограничений базы данных, считая, что они стесняют возможность творчества. Однако на самом деле такое мнение происходит от недостаточного знания теории и практики проектирования баз данных.

В то же время наиболее опытные разработчики позволяют себе отказаться от использования некоторых видов ограничений, за счет чего их приложения выигрывают в быстродействии. Опыт высококвалифицированных разработчиков позволяет им очень хорошо понимать работу сервера и точно предсказывать его поведение в сложных случаях, поэтому начинающим программистам InterBase лучше не апеллировать к подобным действиям опытных коллег.

В рамках данной книги мы не рассматриваем проектирование баз данных, поэтому для получения дополнительной информации по этому вопросу следует обратиться к списку литературы в конце книги. Здесь же мы лишь проведем обзор всех видов ограничений в базе данных InterBase и рассмотрим примеры их применения.

Оглавление книги