Top 10 beste praktijken voor het optimaliseren van databases voor webontwikkelaars

Intro

Het verbeteren van de databaseprestaties is een kritieke taak geworden voor webontwikkelaars, omdat het direct van invloed is op de kwaliteit van gebruikersinteracties met webapplicaties, vooral in de context van de ontwikkeling van webapplicaties Sydney. Hoewel het misschien niet bijzonder opwindend klinkt, wegen de voordelen op tegen de moeite die het kost. Het goed optimaliseren van je database kan leiden tot betere prestaties, minder prestatieproblemen en besparingen op resources.

Het goede nieuws is dat er optimalisatietechnieken beschikbaar zijn die niet het expertiseniveau vereisen dat doorgaans geassocieerd wordt met de kennis van SQL-query's van een databasebeheerder.

Om je te helpen deze reis te beginnen, onderzoeken we tien waardevolle werkwijzen die webontwikkelaars kunnen volgen om hun databases te optimaliseren. Zodra je deze praktijken hebt geïmplementeerd, kun je je altijd verder verdiepen in de wereld van databaseoptimalisatie.

1. EXPLAIN gebruiken bij uw SELECT-query's

Het gebruik van het sleutelwoord EXPLAIN is een effectieve methode om trage query's snel aan te pakken. Het geeft je waardevolle inzichten in hoe je query wordt uitgevoerd en helpt bij het ontdekken van gebieden waar query optimalisatie mogelijk is.

Om EXPLAIN te gebruiken, voeg je gewoon het sleutelwoord EXPLAIN toe aan je SELECT query. Deze actie activeert niet de eigenlijke query, maar geeft in plaats daarvan het uitvoeringsplan weer.

Bij nadere bestudering van de resultaten kunt u mogelijke knelpunten of andere problemen lokaliseren, zoals ontbrekende indexen, en vervolgens het aantal rijen dat wordt gescand verminderen.

Dankzij het hulpprogramma EXPLAIN kun je je query optimaliseren of, indien nodig, je tabelstructuren verbeteren.

2. Indexen opnemen op gezochte kolommen

Als je vaak naar een specifieke kolom in je tabel zoekt, kun je de queryprestaties aanzienlijk verbeteren door een index toe te voegen aan die kolom.

Door een index toe te voegen aan je gezochte kolom, kun je de responstijd verkorten en het gebruik van bronnen optimaliseren. Hoewel niet alle queries baat hebben bij indexering, is het in de meeste gevallen waardevol.

Het is echter belangrijk om op te merken dat het onderhouden van een geïndexeerde tabel meer tijd kost dan een niet-geïndexeerde. Dit komt omdat de indexen ook updates vereisen. Daarom is het raadzaam om indexen alleen aan te maken voor kolommen die vaak worden doorzocht, in plaats van voor tabellen die vaker worden bijgewerkt dan gelezen.

Verwante blog: 10 manieren om uw website sneller te indexeren bij Google

3. Gebruik waar mogelijk identiteitsvelden

Het opnemen van een Identity-veld als PRIMARY KEY in je tabellen biedt verschillende voordelen.

Eerst en vooral is het sneller. Je kunt gewoon een geheel getal gebruiken in je query's in plaats van een langer tekenreeksveld. Dit versnelt niet alleen je query's, maar bespaart ook geheugen omdat integers meestal korter zijn.

Ten tweede is het veiliger. Vertrouwen op toepassingsgegevensvelden als PRIMARY KEYS kan tot veel complicaties leiden. Als je bijvoorbeeld de naam of het adres van een persoon als primaire sleutel gebruikt, kun je problemen krijgen als een klant of gebruiker zijn naam verandert, verhuist of zelfs een kleine typefout maakt.

Om de query-snelheid en operationele efficiëntie te verbeteren, kun je overwegen om een Identiteitskolom aan elke tabel toe te voegen. Deze kan dienen als een PRIMARY KEY met AUTO_INCREMENT en een geschikt INT variabel type.

4. Standaard NULL-waarden minimaliseren

Kies waar mogelijk voor het gebruik van NOT NULL in plaats van NULL.

In het algemeen leidt het kiezen van NOT NULL tot snellere queries vanwege efficiënter indexgebruik en elimineert het de noodzaak om expliciet te controleren of elke waarde NULL is. Bovendien bespaart u opslagruimte, zoals gedocumenteerd door MySQL, omdat NULL kolommen extra opslagruimte vereisen.

Dit behoud van ruimte is vooral belangrijk als je een webhost gebruikt voor je database, omdat zelfs sommige van de beste webhostingdiensten geen onbeperkte opslagruimte bieden. Hoewel het besparen van één bit per kolom misschien niet substantieel lijkt, kan het zich vertalen in een aanzienlijke besparing van bronnen, vooral als je een e-commerce winkel beheert met honderdduizenden producten.

Door NOT NULL te gebruiken, kun je met je velden werken als met gewone variabelen, terwijl je mogelijke complicaties die kunnen ontstaan door het gebruik van NULL omzeilt.

Natuurlijk zijn er nog steeds scenario's waarbij het gebruik van NULL voordeliger is, maar in de meeste gevallen kun je hetzelfde resultaat bereiken met NOT NULL.

5. Ongebufferde modus gebruiken voor zoekopdrachten

Overweeg om ongebufferde queries te gebruiken om zowel tijd als geheugengebruik te optimaliseren.

Standaard werken SQL query's in gebufferde modus, wat kan leiden tot langere wachttijden en een hoger resourceverbruik. In deze modus worden resultaten pas teruggegeven als de hele query is voltooid en worden ze tijdelijk in het geheugen opgeslagen. Dit kan vooral problematisch zijn voor grotere queries en uitgebreide databases, omdat het een aanzienlijke hoeveelheid geheugen in beslag neemt.

Aan de andere kant werken ongebufferde query's anders. Ze slaan de resultaten niet automatisch op in het geheugen totdat de query volledig is uitgevoerd. In plaats daarvan kunt u beginnen te werken met de resultaten zodra de eerste rij is opgehaald.

Het is echter belangrijk om op te merken dat wanneer je ongebufferde queries gebruikt, je geen extra queries kunt uitgeven op dezelfde verbinding terwijl je actief bezig bent met de resultatenset.

6. Kolomgrootte optimaliseren voor efficiëntie

Het efficiënt beheren van schijfruimte is cruciaal voor het onderhouden van een goed presterende database-engine. Een eenvoudige methode om ervoor te zorgen dat je de prestaties niet belemmert, is door compacte en ruimtebesparende kolomtypen te gebruiken.

Daarom is het aan te raden om het integer type te kiezen dat het beste past bij de behoeften van je toepassing. Als je bijvoorbeeld verwacht dat je tabel geen uitzonderlijk groot aantal rijen zal hebben, gebruik dan niet standaard INT als primaire sleutel; misschien vind je SMALLINT of zelfs TINYINT geschikter.

Op dezelfde manier moet je bij datums overwegen of je de tijdscomponent echt nodig hebt. Zo niet, dan kan kiezen voor DATE in plaats van DATETIME voordelig zijn, omdat DATETIME 8 bytes aan opslagruimte in beslag neemt, terwijl DATE slechts 3 bytes nodig heeft, wat resulteert in een besparing van 5 bytes.

7. Kies voor statische tabellen om de databaseprestaties te verbeteren

Een andere effectieve methode om de prestaties van je database te verbeteren is het gebruik van statische tabellen.

Dit houdt in dat je tabellen moet ontwerpen zonder kolommen met variabele lengtes, zoals TEXT of BLOB. Overweeg in plaats daarvan het gebruik van CHAR, VARCHAR, BINARY en VARBINARY kolommen, maar zorg ervoor dat ze zijn opgevuld om overeen te komen met de opgegeven kolombreedte.

Statische tabellen bieden verschillende voordelen. Ze zijn sneller te verwerken en efficiënter om te cachen. Daarnaast verbeteren ze de gegevensbeveiliging, omdat ze gemakkelijker te reconstrueren zijn in het geval van een systeemcrash.

Het is de moeite waard om op te merken dat statische tabellen in bepaalde gevallen meer schijfruimte in beslag kunnen nemen dan hun tegenhangers in dynamisch formaat, vooral wanneer CHAR en VARCHAR kolommen worden gebruikt. De prestatiewinst van statische tabellen weegt echter waarschijnlijk op tegen de zorgen over schijfruimte.

8. Een ORM (Object-Relational Mapper) implementeren

Het gebruik van een Object-Relational Mapper (ORM) is een andere uitstekende strategie om je database workflow te optimaliseren.

Om te beginnen minimaliseert een ORM het risico op menselijke fouten aanzienlijk door verschillende taken te automatiseren. Dit betekent dat je minder code handmatig hoeft te schrijven, waardoor je algehele werklast afneemt omdat de ORM zich bezighoudt met repetitieve taken.

Bovendien verbetert een ORM de veiligheid van het systeem door SQL-injectie moeilijker te maken. Dit wordt bereikt door queries voor te bereiden en te zuiveren, waardoor kwaadaardige injecties minder waarschijnlijk worden.

Daarnaast slaat een ORM entiteiten op in het geheugen, waardoor de database en CPU minder worden belast, wat tot betere prestaties kan leiden.

Natuurlijk is het belangrijk om te erkennen dat een ORM voor- en nadelen heeft en misschien niet perfect past bij elk gebruik. Er zijn echter manieren om object-relationele mapping effectief te gebruiken, en er zijn alternatieve plugins voor prestatie-tuning en optimalisatie beschikbaar die misschien beter passen bij je specifieke behoeften.

9. DELETE- en UPDATE-query's uitvoeren in segmenten

Het afhandelen van het verwijderen en bijwerken van gegevens, vooral in uitgebreide tabellen, kan een complexe taak zijn. Het kan veel tijd in beslag nemen, omdat beide operaties binnen één enkele transactie worden uitgevoerd. Als gevolg hiervan moeten onderbrekingen tijdens dit proces de hele transactie terugdraaien, wat nog meer tijd kan kosten.

Het uitvoeren van DELETE en UPDATE queries in batches kan echter tijdwinst opleveren door de gelijktijdigheid te verbeteren en knelpunten te verminderen.

Wanneer je een kleiner aantal rijen per keer verwijdert of bijwerkt, kunnen andere queries blijven uitvoeren terwijl de batches naar de schijf worden vastgelegd. Bovendien zullen eventuele rollbacks minder tijdrovend zijn.

10. Gebruik PROCEDURE ANALYZE() voor extra inzichten

Een waardevolle praktijk voor databaseoptimalisatie is het gebruik van een ingebouwde functie die bekend staat als PROCEDURE ANALYZE(). Wanneer deze opdracht in een van uw SQL-statements wordt opgenomen, worden uw kolommen onderzocht en worden aanbevelingen gedaan voor optimale gegevenstypen en -lengtes.

Deze functionaliteit kan vooral nuttig zijn na het importeren van nieuwe gegevens in je tabel of bij het controleren van je bestaande tabellen op onregelmatigheden.

Door deze aanbevelingen te implementeren, kunt u mogelijk opslagruimte besparen. Het is echter belangrijk op te merken dat deze suggesties slechts aanbevelingen zijn. U moet zorgvuldig overwegen of ze overeenkomen met uw specifieke vereisten en gebruikssituaties.

Conclusie

Databaseoptimalisatie kan een uitdaging zijn, maar verwaarlozing ervan kan uw webapplicatie aanzienlijk beïnvloeden en leiden tot prestatieproblemen.

Door deze 10 best practices voor databaseoptimalisatie in acht te nemen, kunnen webontwikkelaars de weg vrijmaken voor verbeterde gebruikerservaringen en efficiënter beheer van bronnen.

Als je deze methodes eenmaal in de praktijk hebt gebracht, overweeg dan om aanvullende tips te onderzoeken om de prestaties van je database verder te verbeteren.

Vaak gestelde vragen (FAQS)

1. Wat is databaseoptimalisatie en waarom is het belangrijk voor webontwikkelaars?

Databaseoptimalisatie is het proces van het verbeteren van de prestaties, efficiëntie en betrouwbaarheid van een databasesysteem. Het is cruciaal voor webontwikkelaars omdat het een directe invloed heeft op de snelheid en reactiesnelheid van webapplicaties, wat leidt tot een betere gebruikerservaring.

2. Wat zijn de meest voorkomende prestatieproblemen die webontwikkelaars tegenkomen met databases?

Veelvoorkomende prestatieproblemen zijn trage query's, hoog resourcegebruik, databaseknelpunten en schaalbaarheidsproblemen, die allemaal de algehele prestaties van een webapplicatie kunnen beïnvloeden.

3. Wat zijn de belangrijkste voordelen van het optimaliseren van een database voor webapplicaties?

Het optimaliseren van een database kan resulteren in snellere query responstijden, verbeterde schaalbaarheid, lagere operationele kosten, verbeterde beveiliging en grotere gebruikerstevredenheid.