SQL sorgu optimizasyonu, veritabanı uygulamalarının performansını artırmak için kritik bir adımdır. Büyük ve karmaşık veritabanlarında, sorguların etkili bir şekilde çalışması gerekir. Bu makalede, SQL sorgu optimizasyonunun temel prensiplerine ve en etkili stratejilere odaklanacağız. Sorgu planlaması, indeksleme, istatistiklerin güncellenmesi ve sorgu yapısının iyileştirilmesi gibi konuları ele alarak veritabanı performansını üst düzeye çıkarmak için ne gibi adımlar uygulayabileceğinizi keşfedeceksiniz.
SQL Sorgu Optimizasyonunun Amacı Nedir ?
SQL optimize etme işlemleri, veritabanı tasarımından sorgu yazımına ve veritabanı yönetim sistemine (DBMS) özel optimizasyon tekniklerinin kullanımına kadar çeşitli aşamaları içerir. Optimizasyonun amacı;
- Sorgu performansını artırarak yanıt sürelerini düşürmek,
- Kaynakların verimli kullanılmasını sağlamak,
- Daha az kaynak tüketimi sağlamak şeklinde sıralanabilir. Bu amaçlar dahilinde sorguların daha iyi bir performans göstermesini sağlar.
İşte SQL optimize etme sürecinde yaygın olarak kullanılan bazı teknikler:
Execution Time
SQL optimizasyonunda Execution Time (Çalışma Süresi), bir SQL sorgusunun tamamlanması için geçen toplam süreyi ifade eder. Bu süre, sorgunun veritabanı tarafından işlenme süresini, gerekli kaynakların kullanımını ve sonuçların dönme süresini içeren bir metriktir.
Daha düşük bir Execution Time, sorgunun daha hızlı çalışarak daha verimli olduğunu gösterir. Bu durum da veritabanı uygulamalarının kullanıcı deneyimini iyileştirerek işlemlerin hızlı tamamlanmasını ve sistem kaynaklarının etkin kullanımını sağlar. Execution Time’ı optimize etmek için çeşitli stratejiler kullanılabilir. Bunlar arasında sorgu planlaması, indeksleme, istatistiklerin güncellenmesi, sorgu yapısının iyileştirilmesi ve veritabanı yapılandırmasının optimize edilmesi yer alır. Bu stratejiler, sorgunun daha hızlı çalışmasını ve daha kısa bir Execution Time elde edilmesini sağlayabilir.
Örneğin SQL Server’da “STATISTICS TIME ON” komutunu kullanarak bir sorgunun Execution Time’ını gösterelim:
SET STATISTICS TIME ON;
-- Sorgu buraya yazılır
SELECT Name, Surname FROM Customers WHERE City = 'Roma';
SET STATISTICS TIME OFF;
Bu örnekte, “SET STATISTICS TIME ON” komutu ile Execution Time ölçümünü etkinleştiriyoruz. Ardından sorgumuzu gerçekleştiriyoruz. Sorgu sonucunda Execution Time değerleri “Messages” bölümünde gösterilir.
Sorgu sonucunda aşağıda çıktıyı alabiliriz:
SQL Server parse and compile time:
CPU time = 0 ms, elapsed time = 1 ms.
(1 row affected)
Table 'Customers'. Scan count 1, logical reads 5, physical reads 0,
read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.
SQL Server Execution Times:
CPU time = 0 ms, elapsed time = 1 ms.
Yukarıdaki çıktıda, “SQL Server Execution Times” bölümünde “CPU time” ve “elapsed time” değerleri görüntülenir. “CPU time”, işlemcinin sorgu çalıştırma için harcadığı süreyi, “elapsed time” ise sorgunun tamamlanması için geçen toplam süreyi ifade eder. Bu değerler, sorgunun Execution Time’ını gösterir.
“SET STATISTICS TIME OFF” komutu ile Execution Time ölçümünü kapatırız.
Bu şekilde, “STATISTICS TIME ON” komutu kullanılarak SQL Server’da sorguların Execution Time’ını ölçebilir ve performans analizi yapabilirsiniz.
İndeksleme (Indexing)
Sorgu performansını artırmak için doğru indeksleri kullanmak önemlidir. Veritabanında uygun indekslerin oluşturulması, sorguların hızlı erişimini sağlar. İndeksler, belirli sütun veya sorgu kriterlerine göre veri yapısını hızlandırır. Böylece daha az veri okuması yaparak verilere ait işlem sonuçlarını hızlıca döndürür.
Customers ve Orders olarak adlandırılan iki tablo üzerinden bir SQL indeksleme örneği verelim.
Öncelikle Customers tablosunda bir indeks oluşturalım:
CREATE INDEX idx_customers_city ON Customers (City);
Bu örnek, Customers tablosunda “City” sütununa indeks oluşturur. Bu indeks, “City” sütununa yapılan sorguların hızını artıracaktır. Örneğin, aşağıdaki sorgu indeks kullanarak daha hızlı çalışacaktır:
SELECT * FROM Customers WHERE City = 'Milano';
Benzer şekilde Orders tablosunda da bir indeks oluşturalım:
CREATE INDEX idx_orders_customer_id ON Orders (CustomerID);
Bu örnek Orders tablosunda “CustomerID” sütununa indeks oluşturur. Bu indeks, “CustomerID” sütununa yapılan sorguların performansını artıracaktır. Aşağıdaki sorgu indeks kullanarak daha hızlı çalışacaktır:
SELECT * FROM Orders WHERE CustomerID = 100213;
Bu örneklerde, indekslerin sorgu performansını nasıl artırdığını görebilirsiniz. Doğru indeksleri oluşturmak, sorgularınızın daha hızlı çalışmasını sağlamak ve veritabanı performansını optimize etmek için önemlidir.
Tüm tabloyu taramak, veri yapısı büyüdükçe sorgu yanıtlarına ulaşmayı geciktirerek zaman harcar. Sorgulama işleminin uzaması bir anlamda her maliyet de yaratmaktadır. Bu sorunu çözmek için doğru yerde indeks kullanılabilir.
İstatistiklerin Güncellenmesi
Veritabanı istatistiklerinin düzenli olarak güncellenmesi, sorgu planlamasının daha doğru yapılmasını sağlar. İstatistikler, DBMS’in sorgu çalışma planını oluştururken veri dağılımı ve yoğunluğu hakkında da bizlere bilgi sağlar.
İstatistik güncellemesi için de SQL Server Agent ve planlanmış görevler kullanılabilir. İstatistik güncellemesi, “UPDATE STATISTICS” komutu ile gerçekleştirilir. Bu komut, belirli tabloların veya indekslerin istatistiklerini güncellemek için kullanılabilir. Planlanmış görevler aracılığıyla istatistik güncellemesi düzenli aralıklarla otomatik olarak yapılabilir.
UPDATE STATISTICS table_name [index_name]
Burada, “table_name”, güncellenmesi gereken tablo adını ve “[index_name]”, güncellenmesi gereken indeks adını temsil eder. Belirli bir indeks güncellenmek istenmiyorsa, “[index_name]” bölümü atlanabilir. Bu komutla ilgili tablonun ya da indeksin istatistikleri güncellenir.
Sorgu Planlaması
Sorgu optimizasyonu, sorgu planlama mekanizmasının kullanımını içerir. Sorguların en etkili çalışma planlarını oluşturması ve daha verimli sorgu yürütme süreçleri sağlaması için DBMS’in dahili optimizasyon algoritmaları kullanılır.
Sorgu Yapısının İyileştirilmesi
Sorguların doğru ve etkin şekilde yazılması, optimize edilmesi gerekmektedir. İşlem sırasının doğru belirlenmesi, gereksiz işlemlerin ve tekrarlanan kodların kaldırılması, sorgu performansını artırır.
Ayrıca SQL Server’da indekslerin bakımı ve istatisklerin güncellenmesi periyodik olarak planlanabilir. SQL Server Agent aracılığıyla planlanan görevler (scheduled tasks) kullanarak indeks bakımı işlemleri otomatik olarak planlanabilir. Bu görevler, “Index Rebuild” ve “Index Reorganize” gibi komutlar kullanılarak indeksleri yeniden oluşturabilir veya yeniden düzenleyebilir. İndeks bakımı, belirli bir tablo veya veritabanı için uygun zamanlarda yapılabilir. Veya SSMS üzerinde Maintenance Plan (Bakım Planı) özelliği kullanılarak indeks bakımı ve istatistik güncellemesi için planlar oluşturulabilir. Bu planlar, indeks bakımı, istatistik güncellemesi, veri temizliği, yedekleme gibi işlemleri içerebilir. Maintenance Plan kullanılarak indeks bakımı ve istatistik güncellemesi için genel bir yönetim planı oluşturulabilir.
Select Kullanımı
Bir sorgu yaparken sadece belirli birkaç kolona ihtiyaç duyduğumuzda SELECT * ifadesiyle tüm kolonları çekmez fazla veri yüküne neden olur ve performans olumsuz yönde etkilenir. Bunun yerine ihtiyacımız olan kolonları çekmek performans artışına olanak sağlar.
Uygun Veri Tipi Seçimi Yapmak
Bir tablo oluştururken dikkat edilmesi gereken noktalardan biri de her bir sütun için uygun veri tipi seçimi yapmaktır. Verilerin doğru veri tipleriyle depolanması halinde daha az disk alanı kullanımını sağlar.
Örneğin, bir sayısal değeri depolamak için INT veri tipi yerine SMALLINT veya TINYINT veri tiplerini kullanmak daha az bellek kullanımı sağlar. Böylece veritabanı boyutu azalır ve disk E/S işlemleri optimize edilir. Bir tarih alanını depolarken DATE veri tipini kullanmak tarih sıralamalarında daha hızlı indeks erişimi sağlar.
Veri tipleri, verilerin işlenme hızını etkiler. Doğru veri tipi seçimi, daha hızlı veri işleme sağlar. Metin değerleri depolamak için VARCHAR(MAX) yerine VARCHAR(n) kullanmak, veri alanının sabit bir boyuta sahip olmasını sağlar ve sorgu işleme hızını artırır. Veya veri tipini Char(x) olarak belirlediğimiz bir sütun için hafızada x kadar karakterde yer ayırır. Bu veri tipini Varchar(x) olarak belirlediğimizde ise sistem hafızada girilen verinin boyutu kadar yer ayırır. Bu karşılaştırmaya göre Varchar, kullanım açısından daha performanslıdır.
Nchar ve Nvarchar veri tipleri, Unicode karakter setini destekledikleri için çok dilli ve çok kültürlü uygulamalarda kullanılır. ASCII karakter seti dışındaki karakterleri saklamak için tercih edilirler. Özellikle farklı dil alfabelerini, emoji, özel karakterler ve sembolleri içeren verileri doğru şekilde depolayabilirler. Char ve Varchar’a göre iki kat fazla yer tutar. Eğer Unicode karakterlere ihtiyaç duymuyorsak Nchar ve Nvarchar veri tiplerini kullanmamak daha uygundur.
Bu nedenle doğru veri tipi seçimi, SQL sorgularının hızını, bellek kullanımını ve genel veritabanı performansını iyileştirmek için etkili bir durumdur.
elifyonel.com 
Yorum bırakın