10 Praktik Terbaik untuk Mengoptimalkan Basis Data bagi Pengembang Web

Intro

Meningkatkan kinerja database telah menjadi tugas penting bagi pengembang web, karena secara langsung memengaruhi kualitas interaksi pengguna dengan aplikasi web, terutama dalam konteks pengembangan aplikasi web Sydney. Meskipun mungkin terdengar tidak terlalu menarik, keuntungan melakukan hal ini lebih besar daripada usaha yang dilakukan. Mengoptimalkan database Anda dengan benar dapat meningkatkan kinerja, mengurangi hambatan kinerja, dan penghematan sumber daya.

Kabar baiknya, ada teknik pengoptimalan yang tersedia yang tidak menuntut tingkat keahlian yang biasanya terkait dengan pengetahuan administrator database tentang kueri SQL.

Untuk membantu Anda memulai perjalanan ini, kami akan menjelajahi sepuluh praktik berharga yang dapat diikuti oleh para pengembang web untuk mengoptimalkan database mereka. Setelah Anda menerapkan praktik-praktik ini, Anda selalu dapat mempelajari lebih dalam tentang dunia pengoptimalan database.

1. Memanfaatkan EXPLAIN dengan Query SELECT Anda

Menggunakan kata kunci EXPLAIN adalah metode yang efektif untuk mengatasi kueri yang lambat dengan cepat. Kata kunci ini memberi Anda wawasan berharga tentang bagaimana kueri Anda akan dieksekusi, sehingga membantu dalam menemukan area di mana pengoptimalan kueri dapat dilakukan.

Untuk menggunakan EXPLAIN, cukup tambahkan kata kunci EXPLAIN ke kueri SELECT Anda. Tindakan ini tidak memicu kueri yang sebenarnya, melainkan memberikan Anda rencana eksekusi.

Setelah memeriksa hasilnya lebih dekat, Anda akan dapat menentukan potensi kemacetan atau masalah lain, seperti indeks yang hilang, dan kemudian mengurangi jumlah baris yang sedang dipindai.

Berkat alat bantu EXPLAIN, Anda dapat mengoptimalkan kueri Anda atau, jika perlu, menyempurnakan struktur tabel Anda.

2. Menyertakan Indeks pada Kolom yang Dicari

Ketika Anda sering mencari kolom tertentu dalam tabel Anda, Anda dapat secara signifikan meningkatkan kinerja kueri dengan menambahkan indeks ke kolom tersebut.

Menambahkan indeks ke kolom yang dicari dapat mengurangi waktu respons dan mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya. Meskipun tidak semua kueri mendapat manfaat dari pengindeksan, namun terbukti bermanfaat dalam banyak kasus.

Namun, penting untuk dicatat bahwa memelihara tabel yang diindeks membutuhkan waktu yang lebih lama daripada tabel yang tidak diindeks. Hal ini karena indeks juga memerlukan pembaruan. Oleh karena itu, disarankan untuk membuat indeks hanya untuk kolom yang sering dicari, bukan untuk tabel yang lebih sering mengalami pembaruan daripada pembacaan.

Blog Terkait: 10 Cara Mengindeks Situs Web Anda Lebih Cepat di Google

3. Manfaatkan Bidang Identitas Bila Memungkinkan

Memasukkan bidang Identitas sebagai KUNCI UTAMA dalam tabel Anda menawarkan beberapa keuntungan.

Pertama dan terutama, ini lebih cepat. Anda cukup menggunakan bilangan bulat dalam kueri Anda alih-alih bidang string yang lebih panjang. Hal ini tidak hanya mempercepat kueri Anda, tetapi juga menghemat memori karena bilangan bulat biasanya lebih pendek.

Kedua, ini adalah praktik yang lebih aman. Mengandalkan bidang data aplikasi sebagai KUNCI UTAMA dapat menyebabkan banyak komplikasi. Sebagai contoh, jika Anda menggunakan nama atau alamat seseorang sebagai KUNCI UTAMA, Anda mungkin akan mengalami masalah ketika klien atau pengguna mengubah nama mereka, pindah, atau bahkan melakukan kesalahan pengetikan.

Untuk meningkatkan kecepatan kueri dan efisiensi operasional, pertimbangkan untuk menambahkan kolom Identitas ke setiap tabel. Ini dapat berfungsi sebagai KUNCI UTAMA dengan AUTO_INCREMENT dan tipe variabel INT yang sesuai.

4. Meminimalkan Nilai NULL secara Default

Apabila memungkinkan, pilihlah untuk menggunakan NOT NULL daripada NULL.

Secara umum, memilih NOT NULL akan menghasilkan kueri yang lebih cepat karena penggunaan indeks yang lebih efisien dan menghilangkan kebutuhan untuk memeriksa secara eksplisit apakah setiap nilai NULL. Selain itu, Anda akan menghemat ruang penyimpanan, seperti yang didokumentasikan oleh MySQL, karena kolom NULL memerlukan penyimpanan ekstra.

Penghematan ruang ini sangat signifikan jika Anda menggunakan host web untuk basis data Anda karena bahkan beberapa layanan hosting web terbaik pun mungkin tidak menawarkan penyimpanan tak terbatas. Meskipun penghematan satu bit per kolom mungkin tidak terlihat besar, ini bisa berarti penghematan sumber daya yang signifikan, terutama jika Anda mengelola toko eCommerce dengan ratusan ribu produk.

Dengan menggunakan NOT NULL, Anda dapat bekerja dengan field Anda seperti variabel biasa sambil menghindari potensi komplikasi yang mungkin timbul dari penggunaan NULL.

Tentu saja, masih ada skenario di mana menggunakan NULL lebih menguntungkan, tetapi dalam sebagian besar kasus, Anda dapat mencapai hasil yang sama dengan NOT NULL.

5. Memanfaatkan Mode Tanpa Buffer untuk Kueri

Untuk mengoptimalkan penggunaan waktu dan memori, pertimbangkan untuk menggunakan kueri tanpa buffer.

Secara default, kueri SQL beroperasi dalam mode buffer, yang dapat meningkatkan waktu tunggu dan konsumsi sumber daya. Dalam mode ini, hasil tidak dikembalikan hingga seluruh kueri selesai, dan disimpan sementara dalam memori. Hal ini dapat menjadi masalah terutama untuk kueri yang lebih besar dan database yang luas, karena membutuhkan memori yang besar.

Di sisi lain, kueri tanpa buffer beroperasi secara berbeda. Query ini tidak secara otomatis menyimpan hasil di memori hingga query selesai dieksekusi. Sebaliknya, Anda dapat mulai bekerja dengan hasilnya segera setelah baris pertama diambil.

Namun, penting untuk diperhatikan bahwa ketika menggunakan kueri tanpa buffer, Anda tidak dapat mengeluarkan kueri tambahan pada koneksi yang sama ketika Anda secara aktif bekerja pada kumpulan hasil.

6. Optimalkan Ukuran Kolom untuk Efisiensi

Mengelola ruang disk secara efisien sangat penting untuk mempertahankan mesin basis data yang berkinerja baik. Satu metode mudah untuk memastikan Anda tidak menghambat kinerja adalah dengan menggunakan jenis kolom yang ringkas dan hemat ruang.

Oleh karena itu, disarankan untuk memilih tipe integer yang paling sesuai dengan kebutuhan aplikasi Anda. Misalnya, jika Anda mengantisipasi bahwa tabel Anda tidak akan memiliki jumlah baris yang sangat banyak, jangan secara default menggunakan INT sebagai kunci utama; Anda mungkin menemukan bahwa SMALLINT atau bahkan TINYINT lebih tepat.

Demikian pula, ketika berurusan dengan tanggal, pertimbangkan apakah Anda benar-benar membutuhkan komponen waktu. Jika tidak, memilih DATE daripada DATETIME dapat menguntungkan, karena DATETIME menempati 8 byte penyimpanan, sedangkan DATE hanya membutuhkan 3 byte, sehingga menghasilkan penghematan 5 byte.

7. Pilihlah Tabel Statis untuk Meningkatkan Performa Basis Data

Metode lain yang efektif untuk meningkatkan performa database Anda adalah dengan memanfaatkan tabel statis.

Hal ini mengharuskan Anda mendesain tabel tanpa kolom yang memiliki panjang variabel, seperti TEXT atau BLOB. Sebagai gantinya, pertimbangkan untuk menggunakan kolom CHAR, VARCHAR, BINARY, dan VARBINARY, tetapi pastikan kolom tersebut diberi padding agar sesuai dengan lebar kolom yang ditentukan.

Tabel statis menawarkan beberapa keuntungan. Tabel ini lebih cepat diproses dan lebih efisien untuk di-cache. Selain itu, tabel ini meningkatkan keamanan data, karena lebih mudah direkonstruksi jika terjadi kerusakan sistem.

Perlu dicatat bahwa tabel statis mungkin, dalam kasus tertentu, membutuhkan lebih banyak ruang disk daripada tabel format dinamis, terutama ketika kolom CHAR dan VARCHAR digunakan. Namun, peningkatan kinerja yang dicapai melalui tabel statis cenderung lebih besar daripada masalah apa pun terkait ruang disk.

8. Menerapkan Pemetaan Relasional Objek (Object-Relational Mapper, ORM)

Menggunakan Object-Relational Mapper (ORM) adalah strategi lain yang sangat baik untuk mengoptimalkan alur kerja database Anda.

Sebagai permulaan, ORM secara signifikan meminimalkan risiko kesalahan manusia dengan mengotomatiskan berbagai tugas. Ini berarti Anda akan menulis lebih sedikit kode secara manual, mengurangi beban kerja Anda secara keseluruhan karena ORM menangani tugas-tugas yang berulang.

Selain itu, ORM meningkatkan keamanan sistem dengan membuat injeksi SQL menjadi lebih menantang. Hal ini dicapai dengan mempersiapkan dan membersihkan kueri, sehingga membuat injeksi berbahaya menjadi lebih kecil kemungkinannya.

Selain itu, ORM menyimpan entitas dalam memori, sehingga mengurangi beban pada basis data dan CPU Anda, yang dapat meningkatkan kinerja.

Tentu saja, penting untuk diketahui bahwa ORM memiliki kelebihan dan kekurangan dan mungkin tidak cocok untuk setiap kasus penggunaan. Namun, ada beberapa cara untuk menggunakan pemetaan relasional objek secara efektif, dan tersedia plugin penyetel dan pengoptimal kinerja alternatif yang mungkin lebih sesuai dengan kebutuhan spesifik Anda.

9. Menjalankan Kueri Hapus dan Perbarui di Segmen

Menangani penghapusan dan pembaruan data, terutama dalam tabel yang luas, dapat menjadi tugas yang kompleks. Hal ini dapat menghabiskan banyak waktu, karena kedua operasi ini dilakukan dalam satu transaksi. Akibatnya, setiap gangguan selama proses ini mengharuskan pengembalian seluruh transaksi, yang dapat menjadi lebih memakan waktu.

Namun, mengikuti praktik terbaik dalam menjalankan kueri DELETE dan UPDATE dalam batch dapat menghasilkan penghematan waktu dengan meningkatkan konkurensi dan mengurangi kemacetan.

Ketika Anda menghapus atau memperbarui sejumlah kecil baris dalam satu waktu, kueri lain dapat terus dieksekusi saat batch sedang dikomit ke disk. Selain itu, rollback potensial yang mungkin diperlukan tidak akan terlalu memakan waktu.

10. Memanfaatkan PROCEDURE ANALYZE() untuk Wawasan Tambahan

Praktik pengoptimalan basis data yang berharga adalah dengan memanfaatkan fitur bawaan yang dikenal sebagai PROCEDURE ANALYZE(). Ketika dimasukkan ke dalam salah satu pernyataan SQL Anda, perintah ini akan memeriksa kolom-kolom Anda dan memberikan rekomendasi mengenai tipe dan panjang data yang optimal.

Fungsionalitas ini dapat terbukti sangat bermanfaat setelah mengimpor data baru ke dalam tabel Anda atau ketika memeriksa tabel yang sudah ada untuk mengetahui adanya ketidakwajaran.

Dengan menerapkan rekomendasi ini, Anda berpotensi menghemat ruang penyimpanan. Namun, penting untuk dicatat bahwa saran-saran ini hanyalah rekomendasi. Anda harus mempertimbangkan dengan cermat apakah saran-saran tersebut sesuai dengan kebutuhan dan kasus penggunaan Anda.

Kesimpulan

Pengoptimalan basis data bisa menjadi tantangan, tetapi mengabaikannya dapat memengaruhi aplikasi web Anda secara signifikan, yang menyebabkan masalah kinerja.

Dengan mengikuti 10 praktik terbaik untuk pengoptimalan basis data ini, pengembang web dapat membuka jalan bagi pengalaman pengguna yang lebih baik dan manajemen sumber daya yang lebih efisien.

Setelah Anda menerapkan metode-metode ini, pertimbangkan untuk mengeksplorasi tips tambahan untuk lebih meningkatkan kinerja database Anda.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

1. Apa yang dimaksud dengan pengoptimalan basis data, dan mengapa hal ini penting bagi pengembang web?

Optimalisasi basis data adalah proses meningkatkan kinerja, efisiensi, dan keandalan sistem basis data. Hal ini sangat penting bagi pengembang web karena secara langsung berdampak pada kecepatan dan daya tanggap aplikasi web, yang mengarah pada pengalaman pengguna yang lebih baik.

2. Apa saja masalah performa umum yang dihadapi pengembang web dengan database?

Masalah kinerja yang umum terjadi adalah eksekusi kueri yang lambat, pemanfaatan sumber daya yang tinggi, kemacetan basis data, dan masalah skalabilitas, yang semuanya dapat memengaruhi kinerja aplikasi web secara keseluruhan.

3. Apa saja manfaat utama dari mengoptimalkan basis data untuk aplikasi web?

Mengoptimalkan database dapat menghasilkan waktu respons kueri yang lebih cepat, skalabilitas yang lebih baik, mengurangi biaya operasional, meningkatkan keamanan, dan kepuasan pengguna yang lebih baik.