Transact-SQL. Czarna księga
•
0 gefällt mir•733 views
Transact-SQL to podstawowy język programowania baz danych w środowisku MS SQL Server. Transact-SQL jest zmodyfikowaną i uzupełnioną o elementy typowe dla proceduralnych języków programowania (jak zmienne i instrukcje sterujące wykonaniem programu) wersją standardu SQL-92. Dzięki temu rozszerzeniu, jego możliwości są znacznie większe niż możliwości standardowego SQL-a. SQL Server został wyposażony w intuicyjne, a zarazem potężne narzędzie administracyjne -- konsolę SQL Server Enterprise Menager. W rezultacie część administratorów SQL Servera nie zna albo nie korzysta z możliwości języka Transact-SQL. A okazuje się, że ta sama operacja może być przeprowadzona kilkukrotnie szybciej, jeżeli zamiast konsoli użyjemy Transact-SQLa. Książka "Transact-SQL. Czarna Księga" to wyczerpujące i dogłębne kompendium omawiające nie tylko sam język Transact-SQL, ale również zasady projektowania baz danych, a także zarządzanie SQL Serverem za pomocą języka Transact-SQL. Przedstawiono: * Standardowe interfejsy języka SQL instalowane wraz z SQL Serverem * Elementy języka Transact-SQL i składnię poszczególnych instrukcji języka wraz z praktycznymi przykładami ich wykorzystania * Metody pobierania i modyfikowania danych * Optymalizację zapytań * Wyszukiwanie pełnotekstowe i usługa MS Search. * Zasady projektowania relacyjnych baz danych * Algorytmy przekształcania relacji poprzez kolejne postacie normalne * Tworzenie, modyfikowanie i usuwanie wszystkich typów obiektów bazodanowych * Bezpieczeństwo i kontrolowanie dostępu do danych * Integrację SQL Servera z innymi serwerami firmy Microsoft * Tworzenie i przywracanie kopii zapasowych * Automatyzację czynności administracyjnych * Monitorowanie pracy SQL Servera i optymalizację jego wydajności * Łączenie serwerów bazodanowych * Replikację danych pomiędzy wieloma SZBD
Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Was ist angesagt?
Ähnlich wie Transact-SQL. Czarna księga
Ähnlich wie Transact-SQL. Czarna księga (20)
Mehr von Wydawnictwo Helion
Mehr von Wydawnictwo Helion (20)
Transact-SQL. Czarna księga
- 1. IDZ DO PRZYK£ADOWY ROZDZIA£ SPIS TRE CI Transact-SQL. Czarna ksiêga KATALOG KSI¥¯EK Autor: Marcin Szeliga KATALOG ONLINE ISBN: 83-7361-125-8 Format: B5, stron: 492 ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG Przyk³ady na ftp: 65 kB TWÓJ KOSZYK Transact-SQL to podstawowy jêzyk programowania baz danych w rodowisku MS SQL Server. Transact-SQL jest zmodyfikowan¹ i uzupe³nion¹ o elementy typowe dla DODAJ DO KOSZYKA proceduralnych jêzyków programowania (jak zmienne i instrukcje steruj¹ce wykonaniem programu) wersj¹ standardu SQL-92. Dziêki temu rozszerzeniu, jego mo¿liwo ci s¹ znacznie wiêksze ni¿ mo¿liwo ci standardowego SQL-a. CENNIK I INFORMACJE SQL Server zosta³ wyposa¿ony w intuicyjne, a zarazem potê¿ne narzêdzie administracyjne — konsolê SQL Server Enterprise Menager. W rezultacie czê æ ZAMÓW INFORMACJE administratorów SQL Servera nie zna albo nie korzysta z mo¿liwo ci jêzyka Transact- O NOWO CIACH -SQL. A okazuje siê, ¿e ta sama operacja mo¿e byæ przeprowadzona kilkukrotnie szybciej, je¿eli zamiast konsoli u¿yjemy Transact-SQLa. ZAMÓW CENNIK Ksi¹¿ka „Transact-SQL. Czarna Ksiêga” to wyczerpuj¹ce i dog³êbne kompendium omawiaj¹ce nie tylko sam jêzyk Transact-SQL, ale równie¿ zasady projektowania baz danych, a tak¿e zarz¹dzanie SQL Serverem za pomoc¹ jêzyka Transact-SQL. CZYTELNIA Przedstawiono: FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE • Standardowe interfejsy jêzyka SQL instalowane wraz z SQL Serverem • Elementy jêzyka Transact-SQL i sk³adniê poszczególnych instrukcji jêzyka wraz z praktycznymi przyk³adami ich wykorzystania • Metody pobierania i modyfikowania danych • Optymalizacjê zapytañ • Wyszukiwanie pe³notekstowe i us³uga MS Search. • Zasady projektowania relacyjnych baz danych • Algorytmy przekszta³cania relacji poprzez kolejne postacie normalne • Tworzenie, modyfikowanie i usuwanie wszystkich typów obiektów bazodanowych • Bezpieczeñstwo i kontrolowanie dostêpu do danych • Integracjê SQL Servera z innymi serwerami firmy Microsoft • Tworzenie i przywracanie kopii zapasowych Wydawnictwo Helion • Automatyzacjê czynno ci administracyjnych ul. Chopina 6 • Monitorowanie pracy SQL Servera i optymalizacjê jego wydajno ci 44-100 Gliwice • £¹czenie serwerów bazodanowych tel. (32)230-98-63 • Replikacjê danych pomiêdzy wieloma SZBD e-mail: helion@helion.pl
- 2. Spis treści Wstęp .................................................................................................................11 Część I Język Transact-SQL ......................................................................15 Rozdział 1. Interfejsy języka Transact-SQL ............................................................17 SQL Query Analyzer ...................................................................................................................... 18 Uruchamianie programu............................................................................................................ 19 Praca z programem................................................................................................................... 19 OSQL ........................................................................................................................................... 24 Uruchamianie programu............................................................................................................ 25 Praca z programem................................................................................................................... 25 BCP.............................................................................................................................................. 26 Uruchomienie programu............................................................................................................ 26 Praca z programem................................................................................................................... 26 TEXTCOPY.................................................................................................................................. 27 Uruchomienie programu............................................................................................................ 27 Praca z programem................................................................................................................... 27 Oprogramowanie dodatkowe........................................................................................................... 28 T-SQLEditPro ......................................................................................................................... 28 SQL Editor .............................................................................................................................. 28 Rozdział 2. Leksykon języka Transact-SQL ............................................................29 Standardy SQL i historia ich powstania ............................................................................................ 29 Typy instrukcji języka Transact-SQL............................................................................................... 31 Instrukcje DDL ........................................................................................................................ 32 Instrukcje DML ....................................................................................................................... 32 Instrukcje DCL ........................................................................................................................ 33 Znaczniki języka ............................................................................................................................ 33 Dyrektywy wsadowe ................................................................................................................ 33 Komentarze ............................................................................................................................. 36 Identyfikatory .......................................................................................................................... 36 Typy danych............................................................................................................................ 37 Zmienne .................................................................................................................................. 41 Funkcje ................................................................................................................................... 44 Operatory ................................................................................................................................ 92 Wyra enia ............................................................................................................................... 94 Znaczniki sterujące wykonaniem programu................................................................................. 94 Słowa kluczowe ....................................................................................................................... 96 Rozdział 3. Pobieranie danych ..............................................................................97 Przetwarzanie zapytań przez SQL Server ......................................................................................... 97 Instrukcja SELECT ........................................................................................................................ 98 Zwracanie określonej liczby wierszy ........................................................................................ 100 Klauzula FROM..................................................................................................................... 101 Łączenie wielu obiektów......................................................................................................... 103
- 3. 4 Transact-SQL. Czarna księga Klauzula WHERE .................................................................................................................. 107 Klauzula ORDER BY............................................................................................................. 111 Klauzula GROUP BY............................................................................................................. 113 Klauzula HAVING ................................................................................................................. 116 Klauzule COMPUTE i COMPUTE BY.................................................................................... 116 Klauzula OPTION.................................................................................................................. 118 Klauzula FOR ........................................................................................................................ 119 Klauzula INTO ...................................................................................................................... 120 Podzapytania ............................................................................................................................... 121 Podzapytania jako źródła danych ............................................................................................. 121 Podzapytania jako wyra enia................................................................................................... 121 Podzapytania powiązane ......................................................................................................... 122 Podzapytanie jako złączenie .................................................................................................... 123 Podzapytania z operatorem EXISTS ........................................................................................ 124 Kursory....................................................................................................................................... 125 Deklarowanie kursora ............................................................................................................. 125 Typy kursorów....................................................................................................................... 126 Blokady................................................................................................................................. 127 Pobieranie danych .................................................................................................................. 127 Opcje kursora ........................................................................................................................ 128 Usuwanie kursora................................................................................................................... 130 Rozdział 4. Optymalizacja zapytań ......................................................................133 Query Optimizer .......................................................................................................................... 133 Plan wykonania zapytania ............................................................................................................. 135 Indeksy zawierające zapytania....................................................................................................... 138 Analiza zapytań ........................................................................................................................... 139 SARG ................................................................................................................................... 139 Zapytania z operatorem AND .................................................................................................. 142 Zapytania z operatorem OR..................................................................................................... 143 Zapytania pobierające dane z kilku źródeł danych ..................................................................... 144 Zapytania grupujące dane........................................................................................................ 152 Rozdział 5. Wyszukiwanie pełnotekstowe............................................................155 Usługa Microsoft Search............................................................................................................... 155 Indeksy wyszukiwania pełnotekstowego......................................................................................... 156 Procedury systemowe związane z usługą Microsoft Serach ........................................................ 156 Funkcje języka Transact-SQL związane z usługą Microsoft Search............................................. 157 Zapytania pełnotekstowe............................................................................................................... 159 Predykat CONTAINS ............................................................................................................. 159 Predykat FREETEXT ............................................................................................................. 161 Funkcja CONTAINSTABLE................................................................................................... 161 Funkcja FREETEXTTABLE................................................................................................... 162 Rozdział 6. Modyfikowanie danych .....................................................................165 Przetwarzanie transakcyjne ........................................................................................................... 165 Wstawianie danych ...................................................................................................................... 167 Instrukcja INSERT................................................................................................................. 167 Usuwanie danych ......................................................................................................................... 171 Instrukcja DELETE................................................................................................................ 171 Instrukcja TRUNCATE .......................................................................................................... 173 Aktualizowane danych.................................................................................................................. 174 Instrukcja UPDATE ............................................................................................................... 174
- 4. Spis treści 5 Część II Projektowanie i programowanie baz danych.................................. 177 Rozdział 7. Projektowanie relacyjnych baz danych...............................................179 Model relacyjnych baz danych ...................................................................................................... 179 Zasady dotyczące struktury danych.......................................................................................... 182 Zasady dotyczące przetwarzania danych................................................................................... 182 Zasady dotyczące integralności danych .................................................................................... 188 Diagram związków E/R ................................................................................................................ 193 Określanie typów obiektów ..................................................................................................... 193 Określanie atrybutów obiektów poszczególnych typów.............................................................. 194 Wyodrębnianie danych elementarnych ..................................................................................... 194 Określanie zale ności funkcyjnych zachodzących pomiędzy atrybutami...................................... 195 Grupowanie danych w tabelach ............................................................................................... 196 Określanie związków (relacji) zachodzących między encjami..................................................... 198 Normalizacja ............................................................................................................................... 200 Pierwsza postać normalna 1PN................................................................................................ 200 Pierwsza postać anormalna...................................................................................................... 200 Druga postać normalna 2PN.................................................................................................... 206 Trzecia postać normalna 3PN .................................................................................................. 207 Algorytmy sprowadzania relacji do wy szej postaci normalnej ................................................... 208 Postać normalna Boyce’a-Codda ............................................................................................. 213 Rozdział 8. Bazy danych.....................................................................................215 Konwencja nazewnicza................................................................................................................. 215 Fizyczna struktura bazy danych..................................................................................................... 215 Dziennik transakcyjny ............................................................................................................ 216 Struktura plików bazodanowych .............................................................................................. 217 Struktura wiersza danych ........................................................................................................ 218 Tworzenie baz danych.................................................................................................................. 219 Instrukcja CREATE DATABASE............................................................................................ 220 Opcje baz danych................................................................................................................... 222 Modyfikacja baz danych ............................................................................................................... 228 Instrukcja ALTER DATABASE .............................................................................................. 228 Zwiększanie rozmiaru plików bazy danych............................................................................... 229 Zmniejszanie rozmiaru plików bazy danych.............................................................................. 230 Usuwanie baz danych ................................................................................................................... 233 Instrukcja DROP DATABASE ................................................................................................ 233 Grupy plików............................................................................................................................... 233 Rozdział 9. Tabele..............................................................................................237 Typy danych u ytkownika ............................................................................................................ 237 Procedura systemowa sp_addtype............................................................................................ 237 Procedura systemowa sp_droptype .......................................................................................... 238 Instrukcja CREATE TABLE......................................................................................................... 238 Przechowywanie wartości obliczonych na podstawie innych wartości ......................................... 240 Opcje tabel .................................................................................................................................. 242 Opcje zawę eń....................................................................................................................... 244 Atrybuty rozszerzone.................................................................................................................... 245 Procedura sp_addextendedproperty .......................................................................................... 245 Odczytywanie wartości atrybutów rozszerzonych...................................................................... 246 Procedura sp_updateextendedproperty...................................................................................... 247 Procedura sp_dropextendedproperty......................................................................................... 247 Instrukcja ALTER TABLE ........................................................................................................... 248 Zmiana nazwy tabeli............................................................................................................... 249 Instrukcja DROP TABLE ............................................................................................................. 250
- 5. 6 Transact-SQL. Czarna księga Rozdział 10. Indeksy ..........................................................................................251 Po co tworzyć indeksy? ................................................................................................................ 251 Typy indeksów ............................................................................................................................ 252 Indeksy grupujące .................................................................................................................. 252 Indeksy niegrupujące .............................................................................................................. 253 Indeksy kompozytowe ............................................................................................................ 253 Dla których kolumn tworzyć indeksy?............................................................................................ 254 Wpływ indeksów grupujących na sortowanie danych................................................................. 255 Wpływ indeksów niegrupujących na sortowanie danych ............................................................ 257 Wpływ indeksów na modyfikowanie danych............................................................................. 258 Wpływ indeksów na dodawanie danych.................................................................................... 261 Indeksy zawierające zapytanie ................................................................................................. 262 Instrukcja CREATE INDEX ......................................................................................................... 264 Współczynnik wypełnienia...................................................................................................... 266 Opcje indeksów ........................................................................................................................... 268 Instrukcja DROP INDEX ............................................................................................................. 269 Statystyki .................................................................................................................................... 270 Instrukcja CREATE STATISTICS .......................................................................................... 271 Instrukcja UPDATE STATISTICS .......................................................................................... 272 Instrukcja DROP STATISTICS............................................................................................... 272 Rozdział 11. Widoki............................................................................................273 Instrukcja CREATE VIEW ........................................................................................................... 273 Złączenie zewnętrzne w definicji widoków ............................................................................... 276 Uporządkowywanie danych poprzez widoki.............................................................................. 276 Opcje widoków............................................................................................................................ 277 Modyfikowanie danych poprzez widoki ......................................................................................... 279 Instrukcja ALTER VIEW ............................................................................................................. 280 Instrukcja DROP VIEW ............................................................................................................... 280 Rozdział 12. Procedury składowane....................................................................281 Przetwarzanie procedur przez SQL Server ..................................................................................... 282 Tworzenie ............................................................................................................................. 282 Wykonanie ............................................................................................................................ 282 Wywołanie ............................................................................................................................ 283 Konwencja nazewnicza procedur składowanych ............................................................................. 283 Instrukcja CREATE PROCEDURE............................................................................................... 284 Automatyczne uruchamianie procedur...................................................................................... 286 Zagnie d anie procedur .......................................................................................................... 287 Opcje procedur składowanych....................................................................................................... 287 Wykonywanie procedur składowanych........................................................................................... 288 Instrukcja ALTER PROCEDURE ................................................................................................. 289 Instrukcja DROP PROCEDURE ................................................................................................... 289 Rozdział 13. Wyzwalacze....................................................................................291 Wyzwalacze a zawę enia .............................................................................................................. 292 Typy wyzwalaczy ........................................................................................................................ 292 Wyzwalacze wywoływane wykonaniem instrukcji INSERT....................................................... 292 Wyzwalacze wywoływane wykonaniem instrukcji DELETE...................................................... 292 Wyzwalacze wywoływane wykonaniem instrukcji UPDATE ..................................................... 293 Instrukcja CREATE TRIGGER..................................................................................................... 293 Wyzwalacze a monitorowanie aktywności u ytkowników.......................................................... 295 Opcje wyzwalaczy ....................................................................................................................... 297 Instrukcja ALTER TRIGGER ....................................................................................................... 298 Instrukcja DROP TRIGGER ......................................................................................................... 299
- 6. Spis treści 7 Rozdział 14. Funkcje użytkownika ......................................................................301 Typy funkcji u ytkownika............................................................................................................. 301 Instrukcja CREATE FUNCTION .................................................................................................. 301 Tworzenie funkcji powiązanych ze schematem bazy danych ...................................................... 305 Opcje funkcji ............................................................................................................................... 305 Instrukcja ALTER FUNCTION .................................................................................................... 306 Instrukcja DROP FUNCTION ...................................................................................................... 307 Część III Zarządzanie SQL Serverem za pomocą języka Transact-SQL........... 309 Rozdział 15. Microsoft SQL Server 2000.............................................................311 Usługi SQL Servera ..................................................................................................................... 311 Wymiana danych pomiędzy usługami MSSQLServer i SQLServerAgent .................................... 312 Instancje SQL Servera.................................................................................................................. 315 Bazy danych SQL Servera ............................................................................................................ 315 Rozdział 16. Bezpieczeństwo..............................................................................319 Model bezpieczeństwa SQL Servera .............................................................................................. 319 Tryb Windows NT/2000 ......................................................................................................... 320 Tryb mieszany ....................................................................................................................... 321 Delegacja uprawnień............................................................................................................... 322 Przedstawienie uprawnień ....................................................................................................... 323 Dostęp do baz danych............................................................................................................. 323 Zarządzanie dostępem do SQL Servera .......................................................................................... 323 Tworzenie loginów ................................................................................................................. 323 Opcje loginów........................................................................................................................ 326 Usuwanie loginów .................................................................................................................. 328 Zarządzanie uprawnieniami u ytkowników .................................................................................... 329 Zarządzanie dostępem do baz danych....................................................................................... 329 Role standardowe ................................................................................................................... 332 Role aplikacyjne..................................................................................................................... 338 Przypisywanie uprawnień u ytkownikom i rolom...................................................................... 340 Właściciel obiektu .................................................................................................................. 346 Ograniczanie uprawnień za pomocą widoków i procedur składowanych............................................ 347 Rozdział 17. Automatyzacja typowych zadań administracyjnych...........................349 Integracja SQL Servera z serwerem poczty elektronicznej................................................................ 349 Konfiguracja usług SQLAgentMail oraz SQL Mail.................................................................... 350 Procedury rozszerzone usługi SQL Mail ................................................................................... 350 Integracja SQL Servera z serwerem WWW ..................................................................................... 353 Konfiguracja katalogu wirtualnego........................................................................................... 353 Umieszczanie instrukcji języka Transact-SQL bezpośrednio w adresie URL................................ 354 Wykonywanie instrukcji zapisanych w szablonach XML ........................................................... 355 Wykonywanie zapytań typu XPATCH ..................................................................................... 356 Łączenie serwerów bazodanowych ................................................................................................ 356 Tworzenie powiązań między serwerami.................................................................................... 356 Zdalne wykonywanie instrukcji języka Transact-SQL ............................................................... 358 Usuwanie powiązań pomiędzy serwerami ................................................................................. 361 Operatorzy .................................................................................................................................. 362 Zadania ....................................................................................................................................... 365 Tworzenie zadań .................................................................................................................... 365 Tworzenie kroków zadania...................................................................................................... 368 Tworzenie harmonogramów wykonania zadań .......................................................................... 372 Wykonywanie zadań............................................................................................................... 375
- 7. 8 Transact-SQL. Czarna księga Historia wykonania zadań ....................................................................................................... 376 Zadania wykonywane na wielu serwerach................................................................................. 378 Usuwanie zadań ..................................................................................................................... 381 Alarmy........................................................................................................................................ 382 Komunikaty błędów................................................................................................................ 383 Tworzenie alarmów ................................................................................................................ 385 Wywoływanie błędów u ytkownika ......................................................................................... 389 Alarmy wywoływane bie ącą wydajnością ............................................................................... 391 Usuwanie alarmów ................................................................................................................. 392 Rozdział 18. Tworzenie kopii zapasowych ...........................................................393 Kopie zapasowe ........................................................................................................................... 395 Kiedy tworzyć kopie zapasowe? .............................................................................................. 396 Urządzenia kopii zapasowych........................................................................................................ 398 Trwałe urządzenia kopii zapasowych ....................................................................................... 398 Tymczasowe urządzenia kopii zapasowych............................................................................... 399 Wykonywanie kopii zapasowych ................................................................................................... 400 Instrukcja BACKUP DATABASE ........................................................................................... 400 Instrukcja BACKUP LOG ...................................................................................................... 401 Pełna kopia bazy danych......................................................................................................... 402 Przyrostowa kopia bazy danych............................................................................................... 403 Kopia dziennika transakcyjnego............................................................................................... 404 Kopia plików lub grup plików ................................................................................................. 406 Strategie wykonywania kopii zapasowych ...................................................................................... 407 Strategia pełnych kopii bazy danych ........................................................................................ 407 Strategia pełnych kopii bazy danych i kopii dziennika transakcyjnego......................................... 407 Strategia przyrostowych kopii bazy danych .............................................................................. 408 Strategia kopii plików bazy danych.......................................................................................... 409 Rozdział 19. Odtwarzanie kopii zapasowych........................................................411 Proces odtwarzania spójności bazy danych ..................................................................................... 411 Przygotowanie do odtworzenia kopii zapasowej.............................................................................. 412 Weryfikacja kopii zapasowej ................................................................................................... 412 Ograniczenie dostępu do bazy danych...................................................................................... 414 Odtwarzanie kopii zapasowych...................................................................................................... 414 Instrukcja RESTORE DATABASE.......................................................................................... 415 Instrukcja RESTORE LOG ..................................................................................................... 416 Inicjowanie procesu odtwarzania spójność bazy danych............................................................. 417 Odtwarzanie pełnych kopii baz danych..................................................................................... 417 Odtwarzanie przyrostowych kopii baz danych........................................................................... 418 Odtwarzanie kopii dziennika transakcyjnego............................................................................. 418 Odtwarzanie systemowych baz danych .......................................................................................... 420 Co zrobić w przypadku braku kopii baz systemowych?.............................................................. 421 Co zrobić w przypadku posiadania aktualnych kopii baz systemowych?...................................... 422 Konfigurowanie serwera zapasowego............................................................................................. 423 Rozdział 20. Monitorowanie i optymalizacja pracy SQL Servera............................425 Optymalizacja wydajności systemu bazodanowego ......................................................................... 425 Zasoby komputera.................................................................................................................. 426 System operacyjny ................................................................................................................. 433 SQL Server............................................................................................................................ 435 Baza danych .......................................................................................................................... 437 Program kliencki .................................................................................................................... 442 Monitorowanie bie ącej aktywności u ytkowników ........................................................................ 443
- 8. Spis treści 9 Rozdział 21. Replikacja baz danych ....................................................................447 Wstęp do replikacji....................................................................................................................... 447 Model wydawca — dystrybutor — subskrybent ........................................................................ 447 Publikacje.............................................................................................................................. 448 Synchronizowanie danych....................................................................................................... 448 Typy replikacji ....................................................................................................................... 449 Fizyczne modele replikacji ...................................................................................................... 450 Konfiguracja replikacji pomiędzy serwerami bazodanowymi ........................................................... 451 Wybór dystrybutora................................................................................................................ 452 Wybór wydawcy i subskrybenta .............................................................................................. 452 Agenci replikacji .......................................................................................................................... 452 Agent migawki....................................................................................................................... 452 Agent transakcji ..................................................................................................................... 453 Agent scalania........................................................................................................................ 454 Agent dystrybucji ................................................................................................................... 454 Agent kolejkowania ................................................................................................................ 454 Replikacja migawkowa ................................................................................................................. 455 Replikacja transakcyjna ................................................................................................................ 457 Replikacja scalana ........................................................................................................................ 460 Rozwiązywanie konfliktów ..................................................................................................... 461 Zarządzanie replikacjami .............................................................................................................. 462 Replikowanie definicji tabel .................................................................................................... 462 Replikowanie definicji widoków, funkcji i procedur .................................................................. 463 Sprawdzanie replikacji danych................................................................................................. 463 Dodatki ............................................................................................... 467 Skorowidz .........................................................................................................469
- 9. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań Zapytania, tak jak pozostałe instrukcje języka Transact-SQL, przed skompilowaniem i wy- konaniem są optymalizowane przez wewnętrzny proces SQL Servera o nazwie Query Optimizer. Jego zdaniem jest znalezienie najtańszego sposobu wykonania instrukcji. Query Optimizer bazuje na liczbie operacji wejścia-wyjścia oraz na liczbie obliczeń doko- nanych przez procesor niezbędnych do wykonania instrukcji. Query Optimizer szacuje koszt operacji wejścia-wyjścia na podstawie: 1. Struktury tabel przechowujących dane, do których odwołuje się instrukcja i istniejących, związanych z nimi indeksów. 2. Kosztu operacji złączenia ró nego typu danych zapisanych w kilku tabelach źródłowych. 3. Istniejących lub tworzonych dynamicznie przez Query Optimizera statystyk opisujących dane źródłowe. 4. Metainformacji opisujących fizyczną strukturę plików, w których zapisane są ądane dane. Ponieważ Query Optimizer oblicza koszt wykonania instrukcji na podstawie statystyk, nieaktualne lub nieadekwatne statystki spowodują utworzenie nieefektywnego planu jej wykonania. Mechanizm tworzenia i aktualizacji statystyk został opisany w rozdziale 10. Wynikiem optymalizacji jest znalezienie takiego sposobu wykonania instrukcji, który zwraca najmniejszą z mo liwych liczbę wierszy i w związku z tym wymaga odczytania najmniejszej liczby stron (8 KB spójnych bloków danych). Celem optymalizacji jest tak e znalezienie takiego wykonywania, którego całkowity czas przeprowadzania jest najkrótszy. Fizyczna struktura baz danych została opisana w znajdującym się w. części poświęconej projektowaniu i tworzeniu baz danych rozdziale 8. W rozdziale 10. znajdują się szczegółowe wskazówki dotyczące tworzenia i wykorzystywania indeksów w celu poprawy wydajności zapytań. Query Optimizer Optymalizacja instrukcji języka Transact-SQL przebiega według następującego schematu:
- 10. 134 Część I Język Transact-SQL 1. Po sprawdzeniu poprawności syntaktycznej sprawdzana jest poprawność semantyczna (ang. Parse). Na tym etapie instrukcja zostanie „podzielona” na znaczniki interpretowane przez SQL Server. 2. Następuje standaryzacja — zapisanie znaczników instrukcji Transact-SQL w jednoznacznej postaci (np. ujednolicenie definiowania aliasów raz definiowanych za pomocą słowa kluczowego #5, raz bez niego). Na tym etapie wszystkie redundantne znaczniki instrukcji zostają usunięte. 3. Kolejnym etapem jest optymalizacja — wybór jednego z przygotowanych planów wykonania. Na tym etapie następuje analiza indeksów i statystyk oraz metod złączania danych. Etap mo na podzielić na trzy fazy: a. Analiza zapytania — wybór metod wyszukiwania i łączenia danych źródłowych mający na celu zminimalizowanie liczby danych, które muszą zostać odczytane do wykonania instrukcji. b. Wybór indeksów — na podstawie statystyk tabel i indeksów następuje wybór tych indeksów, do których odwołanie spowoduje zwrócenie najmniejszej liczby danych (minimalizacja liczby logicznych i fizycznych odczytów bloków danych). c. Wybór metody złączania tabel — na podstawie struktury i liczby danych oraz liczby pamięci operacyjnej niezbędnej do wykonania złączenia wybierany jest sposób złączania tabel. W tym momencie określone zostaje równie , która tabela będzie traktowana jako wewnętrzna, a która jako zewnętrzna, w przypadku złączenia poprzez pętlę wyszukiwania. 4. Następnie instrukcja wykonana według opracowanego optymalnego planu zostaje skompilowana. 5. Query Optimizer wybiera optymalny sposób pobrania wybranych (wynikowych) danych. Na przykład: czy odwołać się do indeksu, czy odczytać tabelę — wbrew pozorom dla małych tabel odczytanie całej ich zawartości okazuje się tańszym sposobem na odczytanie danych ni odwoływanie się do nich poprzez indeksy. Skompilowana według optymalnego planu instrukcja języka Transact-SQL zostaje zapisana w buforze procedury — przydzielonej przez SQL Server części pamięci operacyjnej wykorzystywanej wyłącznie do przechowywania skompilowanych procedur. W buforze procedury mogą być przechowywane maksymalnie dwie wersje skompilowanej instrukcji — jedna wykonywana równolegle, druga szeregowo. Poniewa w pamięci procedury zapisana zostaje wyłącznie instrukcja języka Transact-SQL, bez informacji o tym, który u ytkownik ją wykonał, odwołanie się do niej powoduje, e SQL Server musi wyznaczyć bie ący kontekst jej wykonania. Dlatego, je eli instrukcja zawiera wyłącznie identyfikatory obiektów, bez identyfikatora ich właściciela, SQL Server przyjmie, e właścicielem obiektów jest u ytkownik wykonujący instrukcję, a dopiero potem sprawdzi, czy obiekty nie nale ą do u ytkownika FDQ. Wynika z tego, e jawne odwoływanie się do obiektów za pomocą nazwy u ytkownika i nazwy obiektu przy- spiesza wykonanie skompilowanych instrukcji.
- 11. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 135 Zoptymalizowana na podstawie nieaktualnych statystyk instrukcja nie będzie dłu ej wy- konywana według najlepszego planu. Równie , je eli zmieniła się struktura obiektów, do których odwoływała się instrukcja, próba wykonania tej instrukcji zakończy się błę- dem. Z tych powodów skompilowana instrukcja jest w zale ności od potrzeb rekom- pilowana. Ponowna kompilacja instrukcji jest przeprowadzana, je eli: 1. Zmieniona została definicja obiektu, do którego instrukcja się odwołuje (wykonano polecenie #.6'4). 2. Wymuszono aktualizacje statystyk, na podstawie których przygotowany został plan wykonania instrukcji (wykonano instrukcję 72' 56#6+56+%). 3. Usunięto indeks wykorzystywany przez instrukcję (wykonano instrukcję &412 +0&':). 4. Z tabeli źródłowej usunięto lub dodano do niej du ą (względem stanu w momencie optymalizacji instrukcji) liczbę wierszy. 5. Wymuszono rekompilację instrukcji (wywołano procedurę systemową URATGEQORKNG). Plan wykonania zapytania Plan wykonania instrukcji można poznać odczytując zawartość tabeli systemowej U[UKPFGZGU. Jednak bezpośrednie odwoływanie się do tabel systemowych nie jest zalecane, a w tym przypadku istnieją inne sposoby uzyskania żądanych danych. Query Analyzer pozwala na wyświetlenie statystyk związanych z czasem (włączenie opcji 5'6 56#6+56+% 6+/') i liczbą operacji wejścia-wyjścia (opcja 5'6 56#6+56+% +1). Ponadto mo emy wyświetlić opracowany przez Query Optimizera plan wykonania instrukcji (opcja 5'6 5*192.#0 6':6 lub 5'6 5*192.#0A#..). Na przykład po włączeniu dwóch pierwszych opcji wykonanie poni szego zapytania spowoduje wyświetlenie poni szych informacji: 75' RWDU 5'.'%6 &+56+0%6 VV[RG (41/ VKVNGU #5 V +00'4 ,1+0 VKVNGU #5 V 10 VV[RG VV[RG 9*'4' VRWDAKF VRWDAKF )1 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU 53. 5GTXGT RCTUG CPF EQORKNG VKOG %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU V[RG DWUKPGUU RU[EJQNQI[
- 12. 136 Część I Język Transact-SQL TQY U CHHGEVGF 6CDNG VKVNGU 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU 53. 5GTXGT RCTUG CPF EQORKNG VKOG %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Natomiast włączenie opcji 5'6 5*192.#0 6':6 spowoduje wyświetlenie pokazanego w roz- dziale 3. planu wykonania instrukcji. Informacje na temat czasu wykonania poszczególnych opisanych wcześniej faz przetwa- rzania przez SQL Server instrukcji języka Transact-SQL nie wymagają komentarza. Przyj- rzyjmy się informacjom związanymi z liczbą operacji wejścia-wyjścia: 1. UECP EQWPV — określa liczbę odwołań do tabeli źródłowej. 2. NQIKECN TGCFU — określa liczbę stron danych odczytanych z pamięci podręcznej. 3. RJ[UKECN TGCFU — określa liczbę stron danych odczytanych z dysku. Ta liczba nigdy nie jest większa od liczby stron odczytanych z pamięci podręcznej. Na podstawie tych dwóch wartości mo na obliczyć współczynnik trafień: współczynnik trafień = (logical reads – physical reads) / logical reads 4. TGCFCJGCF TGCFU — określa liczbę stron umieszczoną w pamięci podręcznej. Sam plan wykonania instrukcji mo e równie zostać przedstawiony w postaci graficznej (rysunek 4.1). Zawarte są w nim informacje dotyczące następujących zagadnień: 1. Kroki wykonywania instrukcji i ich kolejność. 2. Logiczne operatory algebry zbiorów u yte podczas wykonywania instrukcji. 3. Fizyczna implementacja tych operatorów wykorzystana do wykonania zapytania (tabela 4.1). Rysunek 4.1. Plan wykonania zapytania
- 13. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 137 Tabela 4.1. Lista operatorów fizycznych Symbol Znaczenie Opis Odczytanie indeksu Wyszukanie (na podstawie podanych warunków) danych z indeksu niegrupującego Pętla wyszukiwania Wyszukanie (z reguły w oparciu o indeks) w wewnętrznej tabeli złączenia wszystkich wierszy zgodnych z kolejnym wierszem zewnętrznej tabeli złączenia Porządkowanie danych Uporządkowanie wszystkich danych źródłowych Przeszukanie indeksu Wyszukanie w indeksie niegrupującym wierszy danych Przeszukanie tabeli Wyszukanie w tabeli danych spełniających podane kryteria Przeszukanie wskaźników Wyszukanie danych na podstawie identyfikatora wiersza lub klucza indeksu grupującego rekordy w tabeli lub w indeksie grupującym Wybieranie danych Wyszukanie w zbiorze danych źródłowych rekordów spełniających podane kryteria Zgodność funkcji skrótu Złączenie tabel na podstawie wyliczonej dla ka dego wiersza wartości funkcji skrótu Złączenie Dowolnego typu (z wyjątkiem złączenia tabeli z nią samą oraz złączenia krzy owego) złączenie tabel lub widoków Poszczególne kroki związane z wykonaniem instrukcji zapisywane są od strony prawej do lewej. W ramach ka dego kroku mo liwe jest wykonanie dowolnej liczby operacji — w tym przypadku odczytanie indeksów obu kolumn zostało wykonane jako jeden krok składający się z dwóch operacji. Związek pomiędzy poszczególnymi operacjami reprezentują strzałki. Ustawienie kursora na symbolu operatora fizycznego spowoduje wyświetlenie dodatkowych informacji o danej operacji (rysunek 4.2). Rysunek 4.2. Informacje o złączeniu tabel t1 i t2
- 14. 138 Część I Język Transact-SQL Wyświetlając dodatkowe informacje o ka dej operacji poznamy: argumenty wywołania operacji (ang. Argument), koszt wykonania operacji i jego szacunkowy udział w koszcie wykonania instrukcji (ang. Cost), koszt wykonania operacji i operacji przez nią wywołanych (ang. Subtree cost), liczbę wykonania operacji w ramach instrukcji (ang. Number of executes), liczbę zwróconych przez operację wierszy (ang. Row count), szacunkową wielkość zwróconych przez operację wierszy (ang. Estimated row size), szacunkowy koszt operacji wejścia-wyjścia przeprowadzonych przez operację (ang. I/O cost), szacunkowy koszt wykorzystania zasobów procesora przez operację (ang. CPU cost). Indeksy zawierające zapytania Indeksy różnego typu i sposoby ich tworzenia zostały opisane w rozdziale 10. Optymalną pod względem szybkości odczytu danych jest sytuacja, w której wszystkie ądane dane (wyra enia wymienione w instrukcji 5'.'%6) mogą zostać odczytane z in- deksu. Mówimy wtedy, e indeks zawiera zapytanie. Aby indeks zawierał zapytanie, wszystkie dane źródłowe muszą być poindeksowane. Dotyczy to kolumn wymienionych w poleceniu 5'.'%6, w klauzuli 9*'4', )4172 $; i 14'4 $;. W takim przypadku pobranie danych sprowadza się do znalezienia i odczytania odpowiednich liści indeksu, bez koniecz- ności odczytywania stron zawierających dane. SQL Server pozwala na tworzenie indeksów dla danych będących wynikiem funkcji grupującej. Jeżeli zapytania dotyczą wyliczanych wartości utworzenie indeksów tego typu spowoduje wielokrotny wzrost wydajności zapytania, w ramach którego obliczane są te wartości. Sprawdzić, czy istnieje indeks zawierający zapytanie, mo emy wyświetlając graficzny plan jego wykonania, a następnie wyświetlając szczegóły operacji odczytania indeksu. Je eli znajduje się tam informacja: 5ECPPKPI C PQPENWUVGTGF KPFGZ GPVKTGN[ QT QPN[ C TCPIG oznacza to, e do wykonania zapytania wykorzystano wyłącznie dane przechowywane w niegrupującym indeksie (rysunek 4.3). Nie oznacza to, e najlepszym rozwiązaniem jest stworzenie indeksu zawierającego wszystkie kolumny wybranej tabeli — w takim przypadku utworzymy po prostu kopię tabeli i zamiast spodziewanego zysku wydajności uzyskamy jej spadek. Tworząc indeksy zawierające zapytania nale y wybierać wyłącznie kolumny często występujące w zapyta- niach i o podobnej wielkości (dodanie do indeksu zawierającego dane z trzech kolumn typu UOCNNKPV danych z kolumny typu XCTEJCT jest ekstremalnym przykładem źle zaprojektowanego indeksu).
- 15. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 139 Rysunek 4.3. Odczytanie nazw poszczególnych kategorii z tabeli categories Niegrupujący indeks zawierający zapytanie jest funkcjonalnym odpowiednikiem indeksu grupującego i korzystanie z niego wiąże się z tymi samymi korzyściami — po znalezieniu pierwszej spełniającej podany warunek wartości nie potrzebne jest tworzenie wskaźników do zewnętrznych danych (tabeli), a ponieważ dane indeksu zapisane są w określonym porządku, wystarczy odczytać określoną liczbę stron przechowujących żądane dane. Analiza zapytań W zale ności od typu zapytania, wykorzystanych operatorów logicznych czy metod łączenia tabel, Query Optimizer posłu y się odmiennymi szablonami umo liwiającymi znalezienie optymalnego planu wykonania instrukcji. Znajomość tych szablonów jest niezbędna do tworzenia wydajnych zapytań. Aby wyniki uzyskane przez Czytelników nie różniły się od przedstawianych w książce przed wykonaniem opisywanych programów należy przywrócić oryginalną postać baz 0QTVJYKPF i RWDU. Można to osiągnąć zatrzymując SQL Server i nadpisując pliki .mdf i .ldf tych baz plikami znajdującymi się na płycie instalacyjnej serwera. SARG Akronim 5#4) (ang. Search ARGuments) określa pewien specjalny podzbiór argumentów wyszukiwania, czyli wyra eń wymienionych w klauzuli 9*'4' instrukcji 5'.'%6. Argu- menty 5#4) charakteryzuje: Obecność stałej, której wartość jest porównywana z polami wybranej kolumny tabeli źródłowej. Wyszukiwanie wartości równych wzorcowi, nale ących do zakresu wyznaczonego przez wzorzec lub przez połączenie kilku argumentów 5#4) za pomocą operatora koniunkcji. Wynika z tego, e dla argumentów 5#4) dopuszczalnymi operatorami są: , , , , , $'69''0 oraz, po spełnieniu dodatkowych warunków, .+-'. To, czy argument zawiera- jący operator .+-' mo e zostać uznany za argument 5#4), zale y od pozycji symbolu wieloznacznego ( ). Je eli występuje on jako ostatni znak wzorca, czyli mo liwe będzie
- 16. 140 Część I Język Transact-SQL ograniczenie liczby stron, które SQL Server będzie musiał odczytać, aby znaleźć ądane wartości, to taki argument będzie argumentem 5#4). W przypadku u ycia operatora , 016, , , , 016 ':+565, 016 +0 czy 016 .+-' ko- nieczne okazuje się sprawdzenie wartości wszystkich wierszy tabeli źródłowej. Chocia nie oznacza to, e SQL Server nie potrafi skorzystać z indeksów przy tworzeniu planu zapytania zawierającego wy ej wymienione operatory, to nale y dą yć do zastąpienia takich operatorów argumentami 5#4). Wykonanie zapytania zawierającego argument 5#4) przebiega według następującego schematu: 1. Optymalizator sprawdza, czy istnieją przydatne do wykonania zapytania indeksy. 2. Je eli taki indeks zostanie znaleziony, rozpoczyna się wyszukiwanie (za pomocą operatora ) stron indeksu przechowujących dane zgodne z ądanym wzorcem. Domyślnie dane indeksów zapisane są na dysku w porządku rosnącym. 3. Wszystkie wartości spełniające zadane kryteria są odczytywane, a jeśli jest to konieczne, odczytywane są z tabeli wartości przechowywane w pozostałych polach danego wiersza. Porównajmy koszt i plan wykonania zapytania wykorzystującego argument 5#4) z zapy- taniem zwracającym ten sam wynik, ale niezawierającym argumentu 5#4): 75' 0QTVJYKPF 5'.'%6
- 17. (41/ FDQ1TFGTU 9*'4' %WUVQOGT+ )4154 )1 5VOV6GZV ^$QQMOCTM .QQMWR $11-/#4- =$OM? 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=1TFGTU? ^+PFGZ 5GGM 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=1TFGTU?=%WUVQOGT+? 5''- =1TFGTU?=%WUVQOGT+?%QPXGTV =? 14'4' (149#4 TQY U CHHGEVGF 6CDNG 1TFGTU 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU Poniewa pobieramy wszystkie dane z wszystkich kolumn tabeli, optymalizator musi u yć wskaźnika do tabeli — utworzenie indeksu kompozytowego dla wszystkich kolumn tabeli spowodowałby jedynie pogorszenie wydajności. Jednak wybór wierszy spełniających zadane kryteria odbywa się poprzez odczytanie kolejnych liści indeksu, dzięki czemu SQL Server musi odczytać jedynie wybrane strony tabeli. Gdyby liczba odczytanych stron była stosunkowo du a, tak jak na przykład w przypadku klienta o identyfikatorze (4#0-, optymalizator zdecydowałby się na wykorzystanie indeksu grupującego i sprawdzanie warunku bezpośrednio na danych tabeli, bez wykorzystywania indeksu powiązanego z kolumną %WUVQOGT+: 75' 0QTVJYKPF 5'.'%6
- 18. (41/ FDQ1TFGTU
- 19. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 141 9*'4' %WUVQOGT+ (4#0- )1 5VOV6GZV ^%NWUVGTGF +PFGZ 5ECP 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=1TFGTU?=2-A1TFGTU? 9*'4' =1TFGTU?=%WUVQOGT+?%QPXGTV =? TQY U CHHGEVGF 6CDNG 1TFGTU 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU Wykonanie zapytania według wybranego przez optymalizator planu wymagało odczy- tania 21 stron danych. Przekonajmy się, czy próba wymuszenia u ycia indeksu powią- zanego z kolumną %WUVQOGT+ poprawi wydajność: 75' 0QTVJYKPF 5'.'%6
- 20. (41/ FDQ1TFGTU +0': %WUVQOGT+ 9*'4' %WUVQOGT+ (4#0- )1 5VOV6GZV ^$QQMOCTM .QQMWR $11-/#4- =$OM? 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=1TFGTU? ^+PFGZ 5GGM 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=1TFGTU?=%WUVQOGT+? 5''- =1TFGTU?=%WUVQOGT+? (4#0- 14'4' (149#4 TQY U CHHGEVGF 6CDNG 1TFGTU 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU Jak widać, optymalizator właściwie oszacował liczbę operacji wejścia-wyjścia i wybrał optymalny plan wykonania zapytania. Je eli któryś z Czytelników udokumentuje i prześle do firmy Microsoft informację o tym, e wystąpił przypadek, w którym optymalizator podjął błędną decyzję, będzie to podstawą do poprawienia kodu programu i (czasami) do nagrodzenia u ytkownika. Wróćmy do porównania planu wykonania zapytania z operatorem 5#4) z planem wyko- nania zapytania zwracającego te same dane, ale niewykorzystującego operatora 5#4): 75' 0QTVJYKPF 5'.'%6
- 21. (41/ FDQ1TFGTU 9*'4' %WUVQOGT+ .+-' 4154 )1 5VOV6GZV ^%NWUVGTGF +PFGZ 5ECP 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=1TFGTU?=2-A1TFGTU? 9*'4' NKMG =1TFGTU?=%WUVQOGT+? 4154 TQY U CHHGEVGF 6CDNG 1TFGTU 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU 53. 5GTXGT RCTUG CPF EQORKNG VKOG %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Jeżeli czas wykonania zapytania jest tak krótki, że Query Optimizer szacuje go na 0 milisekund, informacja ta nie jest zamieszczana w książce.
- 22. 142 Część I Język Transact-SQL Poniewa na podstawie warunku %WUVQOGT+ .+-' 4154 niemo liwe jest oszacowanie liczby spełniających go stron (argument nie jest argumentem 5#4)), SQL Server zdecy- dował się na „pewniejszą” opcję i wybrał odczytanie indeksu grupującego. Zapytania z operatorem AND Zapytania wykorzystujące koniunkcję kilku warunków logicznych przetwarzane są na- stępująco: 1. W pierwszej kolejności Query Optimizer zwraca wszystkie wiersze spełniające poszczególne kryteria wymienione w klauzuli 9*'4'; 2. Z otrzymanego zbioru kolejno usuwane są wiersze niespełniające kolejnych warunków. Podczas przetwarzania zapytań tego typu Query Optimizer: 1. Wykorzysta wszelkie dostępne indeksy zawierające dane wymienione w klauzuli 9*'4'. W przypadku ich braku przeszukana zostanie cała tabela zwierająca odpowiednie dane. 2. Mo e wykorzystać ró ne indeksy, o ile ka dy z nich zawiera fragment danych wymienionych w klauzuli 9*'4'. Największy wzrost wydajności dla zapytań tego typu uzyskamy, tworząc co najmniej jeden indeks zawierający dane o silnie zró nicowanych (najlepiej unikalnych) wartościach (a więc np. wielkość zamówienia, a nie identyfikatory dostawców, których w przykła- dowej bazie jest kilkunastu, a ka dy z nich składa wiele zamówień ró nej wielkości), do których odwołują się warunki z klauzuli 9*'4'. Przykład: Utworzymy kopię tabeli 1TFGT GVCKNU i wybierzemy z niej dane spełniające koniunkcje dwóch warunków logicznych. Następnie utworzymy dla naszej tabeli indeks zawierający dane z obu kolumn wymienionych w klauzuli 9*'4' i ponownie wykonamy zapytanie. 75' 0QTVJYKPF 5'.'%6
- 23. +061 FDQQF (41/ FDQ=1TFGT GVCKNU? )1 5'6 56#6+56+%5 6+/' 10 5'6 56#6+56+%5 +1 10 )1 5'.'%6
- 24. (41/ FDQQF 9*'4' 7PKV2TKEG #0 3WCPVKV[ )1 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU %4'#6' +0': KAQF 10 FDQQF 7PKV2TKEG 3WCPVKV[
- 25. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 143 )1 5'.'%6
- 26. (41/ FDQQF 9*'4' 7PKV2TKEG #0 3WCPVKV[ )1 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Pomimo tego, e nie utworzyliśmy indeksu zawierającego zapytanie, liczba odczytanych stron danych zmniejszyła się o połowę, chocia tabela zawierająca najwięcej rekordów ze wszystkich tabel bazy 0QTVJYKPF, liczy jedynie nieco ponad 2000 rekordów. Zapytania z operatorem OR Zapytania wykorzystujące alternatywy kilku warunków logicznych przetwarzane są na- stępująco: 1. W pierwszej kolejności Query Optimizer zwraca wszystkie wiersze spełniające poszczególne kryteria wymienione w klauzuli 9*'4'. 2. Do otrzymanego zbioru kolejno dodawane są wiersze niespełniające wcześniejszych warunków. Podczas przetwarzania zapytań tego typu Query Optimizer: 1. Wykorzysta wszelkie dostępne indeksy zawierające wszystkie lub część danych wymienionych w klauzuli 9*'4'. W przypadku braku niegrupującego indeksu powiązanego z choćby jednym warunkiem logicznym przeszukana zostanie cała tabela zawierająca odpowiednie dane; 2. Mo e wykorzystać ró ne indeksy, o ile ka dy z nich zawiera fragment danych wymienionych w klauzuli 9*'4'. Operator +0 na etapie standaryzacji jest przekształcany na odpowiadające mu wyrażenie z operatorami 14 — zapytania z tym operatorem są przetwarzane w ten sam sposób co zapytania z operatorem 14. W wypadku zapytań z operatorem 14 istnienie indeksów zawierających wszystkie dane wymienione w klauzuli 9*'4' zapobiegnie (z wyjątkiem sytuacji, w której tabela przecho- wująca dane jest na tyle mała, e taniej jest odczytać wszystkie strony danych przechowu- jące dane z tabeli ni wybierać na podstawie odczytanych indeksów) przeszukaniu całej tabeli oraz zmniejszy liczbę operacji arytmetycznych związanych z sortowaniem i po- równywaniem danych. Przykład: 75' 0QTVJYKPF 412 6#$.' FDQQF LG GNK RT[M CFQYC VCDGNK KUVPKGLG WUWYCO[ Læ 5'.'%6
- 27. +061 FDQQF (41/ FDQ=1TFGT GVCKNU? %4'#6' +0': KAQFWR
- 28. 144 Część I Język Transact-SQL 10 FDQQF 7PKV2TKEG )1 5'6 56#6+56+%5 6+/' 10 5'6 56#6+56+%5 +1 10 )1 5'.'%6
- 29. (41/ FDQQF 9*'4' 7PKV2TKEG 14 3WCPVKV[ )1 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Wyświetlmy jeszcze plan wykonania instrukcji: 5VOV6GZV ^6CDNG 5ECP 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=QF? 9*'4' =QF?=7PKV2TKEG? 14 =QF?=3WCPVKV[? Jak widać, optymalizator przeszukał całą tabelę pomimo tego, e istniał indeks powią- zany z danymi wykorzystywanymi w jednym z warunków logicznych. Dodajmy teraz indeks powiązany z drugą tabelą przechowującą dane. na podstawie których wybierany jest wynik zapytania i ponownie wyświetlmy statystyki i plan wykonania instrukcji: %4'#6' +0': KAQFS 10 FDQQF 3WCPVKV[ )1 5'.'%6
- 30. (41/ FDQQF 9*'4' 7PKV2TKEG 14 3WCPVKV[ )1 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Liczba odczytanych stron danych się nie zmieniła, co sugeruje, e i tym razem przeszu- kana została cała tabela. Czas wykonania instrukcji wyraźnie się skrócił, w przeciwień- stwie do czasu jej przetworzenia, co sugeruje, e optymalizator tym razem był w stanie opracować bardziej wydajny, choć nieco bardziej skomplikowany, plan jej wykonania: 5VOV6GZV ^6CDNG 5ECP 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=QF? 9*'4' =QF?=7PKV2TKEG? 14 =QF?=3WCPVKV[? Poniewa tabela od jest niewielka (mieści się na 10 stronach pamięci) i tym razem opty- malizator zdecydował się na przeszukanie wszystkich jej wierszy. Mimo to czas wyko- nania zapytania uległ skróceniu. Zapytania pobierające dane z kilku źródeł danych Je eli zapytanie odwołuje się do kilku tabel lub widoków, pierwszą wartością, którą oszacuje optymalizator jest liczba wierszy zwróconych w wyniku złączenia obiektów źródłowych. Liczba ta zale y odwrotnie proporcjonalnie od unikalności wartości danych
- 31. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 145 wykorzystanych do złączenia obiektów (łącząc tabele za pomocą kolumn przechowujących dane np. o województwie otrzymamy (statystycznie) większy zbiór wynikowy ni łącząc tabele za pomocą kolumn przechowujących dane o adresie konkretnego dostawcy). Ponadto na podstawie szacunkowej ziarnistości danych optymalizator ocenia, ile danych zostanie zduplikowanych w wyniku złączenia i na tej podstawie wybiera typ indeksu wykorzystanego do złączenia: W przypadku danych o małej ziarnistości wykorzystany będzie w pierwszej kolejności indeks niegrupujący, w drugiej — grupujący. W przypadku danych o du ej ziarnistości wykorzystany będzie wyłącznie indeks grupujący. Złączenia pośrednie Wynik złączenia dowolnej liczby obiektów obliczany jest jako suma złączeń par obiektów. Ka de złączenie pośrednie mo e zostać wykonane za pomocą operacji innego typu, wybranego przez optymalizator dla dwóch łączonych obiektów. Dla ka dego złączenia pośredniego niezale nie wyznaczana jest tabela zewnętrzna i wewnętrzna złączenia. Kolejność wykonywania złączeń pośrednich wyznaczana jest przez Query Optimizera i nie musi odpowiadać kolejności wymienionej w instrukcji 5'.'%6. Klauzula WHERE Je eli zapytanie zawiera klauzulę 9*'4', optymalizator mo e zadecydować o wybraniu wierszy spełniających podane kryteria, zanim wykona operację złączenia. W ten sposób wielokrotnie zmniejsza się liczba wierszy, które będą łączone. Przykład: Pierwsze zapytanie zwraca wszystkie rekordy łączonych tabel, drugie — jedynie wy- brane rekordy z obu tabel. Pokazano statystyki związane z wykonaniem zapytań i plan ich wykonania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
- 32. 146 Część I Język Transact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drugim przypadku obie tabele najpierw zostały przeszukane pod kątem zgodności z kryteriami podanymi w klauzuli 9*'4' (stąd du a liczba przeszukań tabel), ale w rezul- tacie uzyskano wielokrotnie mniejszy zbiór wierszy, które zostały złączone. Pętla wyszukiwania Złączenie przeprowadzone za pomocą operatora pętli wyszukiwania (ang. Nested Loop) jest tym sposobem łączenia tabel, o którym myślimy w pierwszej kolejności, szczególnie je eli piszemy programy w językach takich jak C czy Basic. Złączenie tego typu polega na porównaniu przez SQL Server ka dego wiersza w wewnętrznej tabeli złączenia (decy- zja o tym, która tabela zostanie uznana za wewnętrzną jest podejmowana przez usługę Query Optimizer na podstawie liczby wierszy, ich unikalności i ziarnistości) z kolejnymi wierszami zewnętrznej tabeli złączenia. Najgorszym z mo liwych scenariuszów jest ten, w którym nie istnieją ani indeksy powiązane z kolumnami, według których następuje złączenie, ani indeksy związane z kolumnami wymienionymi w klauzuli 9*'4' — w takim przypadku zbiór danych źródłowych jest równy całym tabelom. Nie wnikając w opisaną w dalszej części ksią ki strukturę fizycznych plików bazy danych, spróbujemy obliczyć liczbę stron danych, które muszą zostać odczytane w przypadku, gdy tabela t1, składa- jąca się z w1 wierszy zapisanych na p1 stron, zostanie złączona z tabelą t2 zawierającą w2 wierszy zapisanych na p2 stronach — SQL Server musi odczytać p1 + w1 ∗ s2 stron danych. Oznacza to, e łącząc niewielkie tabele zawierające odpowiednio: tabela t2 (wewnętrzna) — 100 stron, tabela t1 (zewnętrzna) — 5 000 wierszy zapisanych na 200 stronach, SQL Server musi odczytać ponad 500 000 stron, czyli ponad 4 MB danych. Rozwiązaniem jest utworzenie indeksu grupującego na kolumnie wykorzystanej do łącze- nia tabel. Poniewa dane w tabeli są uporządkowane według wartości indeksu grupują- cego, nie ma potrzeby przeszukiwania całej tabeli. W przypadku wewnętrznej tabeli złączenia SQL Server mo e odczytać jedynie stronę zawierającą dokładnie ten wiersz,
- 33. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 147 który odpowiada kolejnemu wierszowi tabeli zewnętrznej. W ten sposób zastępujemy w naszym wzorze wartość s2 stałą wyliczoną na podstawie ilości poziomów indeksu (będzie to liczba z zakresu od 1 do 3). Oznacza to, e złączenie naszych przykładowych tabel wymaga ju jedynie (w najgorszym razie) odczytania 15 200 stron, czyli około 120 KB danych — ponad 30-krotnie mniej. Dodatkowo, je eli na zewnętrzną tabelę złączenia nało ono warunek 9*'4', mo emy ogra- niczyć liczbę wierszy odczytanych z tej tabeli, tworząc niegrupujący indeks dla kolumny, według której wybierane są dane. Query Optimizer tworzy co najmniej cztery plany wykonania złączenia uwzględniające różną rolę tabel w złączeniu oraz kolejność wybierania danych i realizuje plan najtańszy. Złączenie za pomocą operatora pętli wyszukiwania wybierane jest, jeżeli zewnętrzna tabela złączenia zawiera dużą ilość wierszy, a wewnętrzna jest mała lub zawiera użyteczne indeksy. Łączenie Ograniczeniem złączenia przez pętle wyszukiwania jest niewykorzystywanie ewentualnie istniejących indeksów dla kolumny łączącej tabeli zewnętrznej. Niestety podczas pro- jektowania i strojenia bazy danych nie mamy pewności, która z tabel zostanie wybrana przez optymalizator jako tabela zewnętrzna złączenia. Je eli utworzymy indeks grupujący dla kolumny łączącej w obu złączonych tabelach (czyli obie kolumny będą posortowane według tej samej kolumny) SQL Server będzie mógł złączyć tabele poprzez łączenie (ang. Merge). Złączenie tego typu polega na odczy- taniu i porównaniu kolejnych wierszy obu tabel. Złączenie poprzez łączenie wybierane jest wtedy, gdy obie tabele są posortowane według kolumny złączenia. Łączenie tabel powiązanych związkiem typu jeden do wielu i jeden do jednego przebiega dokładnie według opisanego schematu. Natomiast łączenie tabel powiązanych związ- kiem typu wiele do wielu wymaga utworzenia tymczasowej tabeli do przechowywania kolejnych wierszy, zanim zostaną sprawdzone pozostałe wiersze drugiej tabeli i zapadnie decyzja o włączeniu lub odrzuceniu danego wiersza z wyniku złączenia. Poniewa wielo- krotnie zwiększa to liczbę operacji wejścia-wyjścia, optymalizator z reguły nie decyduje się na złączenie poprzez łączenie, je eli przynajmniej jedna tabela wykorzystywana do złączenia nie zawiera wartości niepowtarzalnych. Przykład: Tworzymy kopię tabel 1TFGTU i 1TFGTU GVCKN, następnie indeks grupujący dla kolumn 1TFGT+ i wykonujemy proste zapytanie łączące obie utworzone tabele: 75' 0QTVJYKPF 5'.'%6
- 34. +061 FDQQ (41/ FDQ1TFGTU 5'.'%6
- 35. +061 FDQQF (41/ FDQ=1TFGT GVCKNU?
- 36. 148 Część I Język Transact-SQL %4'#6' %.756'4' +0': KAQ 10 Q 1TFGT+ %4'#6' %.756'4' +0': KAQF 10 QF 1TFGT+ )1 5'6 56#6+56+%5 6+/' 10 5'6 56#6+56+%5 +1 10 )1 5'.'%6
- 37. (41/ Q ,1+0 QF 10 Q1TFGT+ QF1TFGT+ )1 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 6CDNG Q 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Liczba odczytanych stron pozwala przypuszczać, e tabele zostały złączone za pomocą pętli wyszukiwania. Wyświetlając plan wykonania przekonamy się, e nasze obawy są słuszne — poniewa aden z indeksów grupujących nie został zdefiniowany jako uni- kalny, optymalizator, który nie analizuje danych zapisanych w obu tabelach pod kątem ich niepowtarzalności, zdecydował się na takie złączenie tabel. 5VOV6GZV ^0GUVGF .QQRU +PPGT ,QKP 176'4 4'('4'0%'5 =Q?=1TFGT+? ^%NWUVGTGF +PFGZ 5ECP 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=Q?=KAQ? ^%NWUVGTGF +PFGZ 5GGM 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=QF?=KAQF? 5''- =QF?=1TFGT+?=Q?=1TFGT+? 14'4' (149#4 TQY U CHHGEVGF Zmieńmy definicję jednego indeksu i ponownie wykonajmy zapytanie, porównując koszty jego wykonania: %4'#6' 70+37' %.756'4' +0': KAQ 10 Q 1TFGT+ 9+6* 412A':+56+0) )1 5'.'%6
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
- 39. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 149 Liczba odczytanych stron danych zmniejszyła się z 1694 do 32 (prawie 53 razy), a liczba wykonanych operacji przeszukiwania indeksu z 830 do 1! Pomimo tak spektakularnego zmniejszenia liczby operacji wejścia-wyjścia czas wykonania instrukcji uległ wydłu eniu, co związane jest z tym, e wszystkie potrzebne dane były zapisane w pamięci podręcznej, a same tabele były raczej niewielkie. Złączenie przez łączenie jest na tyle wydajnym sposobem złączania tabel, e optymali- zator mo e zdecydować się na to rozwiązanie, nawet je eli jedna z łączonych tabel nie jest posortowana według odpowiedniej kolumny. W takim przypadku najpierw następuje posortowanie tabeli, a następnie jej złączenie. Zgodność funkcji skrótu Złączenie na podstawie zgodności funkcji skrótu (ang. Hash) przeprowadzane jest, je eli optymalizator nie mo e znaleźć u ytecznych dla złączenia indeksów. Brak indeksów oznacza między innymi, e dane zawarte w tabelach źródłowych nie są posortowane. O ile w przypadku niewielkich danych ich posortowanie i złączenie przez łączenie mo e okazać się najtańszym rozwiązaniem, o tyle dla tabel zawierających miliony wierszy próba ich posortowania byłaby operacją wyjątkowo kosztowną. Równie sekwencyjne porównywanie wszystkich wierszy jednej tabeli z kolejnymi wierszami drugiej tabeli okazuje się zbyt kosztownym rozwiązaniem. Pozostaje podzielenie danych na grupy, co jest operacją szybszą ni pełne ich posortowanie, a jednocześnie pozwalającą ograni- czyć liczbę operacji wejścia-wyjścia. Dane zawarte w tabelach źródłowych dzielone są na grupy według wartości obliczonych dla kolejnych wierszy funkcji skrótu. Ka da grupa zawiera dane, dla których wyliczona wartość była taka sama, więc je eli nastąpi porównanie na podstawie wartości funkcji skrótu, wystarczy, e SQL Server sprawdzi zgodność z wierszami z wybranej grupy. Na przykład, je eli funkcją skrótu byłaby funkcja OQFWNQ , dane liczbowe zostałyby podzielone na 13 grup (mo liwe wartości funkcji OQFWNQ nale ą do zbioru 0, 12). W rzeczywistości funkcje skrótu stosowane przez SQL Server są bardziej skomplikowane, a liczba grup mo e sięgać kilku tysięcy. Dzieląc dane źródłowe pomiędzy grupy i porównu- jąc, wiersz po wierszu, dane z jednego zbioru wejściowego z odpowiadającymi im danymi ze zbioru danych drugiej tabeli, SQL Server mo e złączyć obie tabele, wykonując tylko jedną operację przeszukania tabeli (jak w przypadku złączenia przez łączenie). Przykład: Wykonamy kopie tabel 1TFGTU i 1TFGTU GVCKN i połączymy nowo utworzone, pozba- wione jakichkolwiek indeksów tabele: 75' 0QTVJYKPF 412 6#$.' Q LG GNK VCDGNG KUVPKC [ 412 6#$.' QF PCNG [ LG WUWPæè 5'.'%6
- 40. +061 FDQQ (41/ FDQ1TFGTU 5'.'%6
- 41. +061 FDQQF (41/ FDQ=1TFGT GVCKNU? )1
- 42. 150 Część I Język Transact-SQL 5'6 56#6+56+%5 6+/' 10 5'6 56#6+56+%5 +1 10 )1 5'.'%6
- 43. (41/ Q ,1+0 QF 10 Q1TFGT+ QF1TFGT+ )1 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 6CDNG Q 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU 53. 5GTXGT RCTUG CPF EQORKNG VKOG %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU 5VOV6GZV ^*CUJ /CVEJ +PPGT ,QKP *#5* =Q?=1TFGT+? =QF?=1TFGT+? ^6CDNG 5ECP 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=Q? ^6CDNG 5ECP 1$,'%6 =0QTVJYKPF?=FDQ?=QF? TQY U CHHGEVGF Liczba odczytanych stron jest równie mała jak dla złączenia przez łączenie, ale czas wykonania operacji uległ wydłu eniu. W dokumentacji technicznej SQL Servera możemy przeczytać, że złączenie na podstawie zgodności funkcji skrótu powinno być stosowane jedynie dla zapytań ad hoc i świadczy o konieczności optymalizacji (strojenia) bazy danych. Wybór najlepszego indeksu Optymalizacja zapytań związana jest bezpośrednio z optymalizacją bazy danych i nie ma ogólnego schematu pozwalającego na osiągnięcie maksymalnej wydajności konkretnego zapytania. Jedynym rozwiązaniem jest testowanie ró nych rozwiązań i porównywanie wyników. Właściwie wyglądający proces testowania i optymalizacji prowadzący do wyboru najlepszego indeksu dla zapytania wybierającego dane z dwóch tabel opisano poni ej. W poniższych przykładach dodatkowo została włączona opcja wyświetlania graficznego planu wykonania poszczególnych zapytań, co wpłynęło na wydłużony czas ich wykonania i zwiększenie liczby operacji wejścia-wyjścia. Nale y utworzyć linię bazową zawierającą dane, z którymi będziemy porównywali wydaj- ność zapytania korzystającego z ró nych indeksów. Kolejno przedstawiono instrukcje (częściowo wypełnione losowymi danymi) tworzące kopię dwóch tabel bazy 0QTVJYKPF oraz zapytanie bazowe. Tworzymy kopię tabel pozbawionych jakichkolwiek indeksów: 75' 0QTVJYKPF 412 6#$.' Q LG GNK VCDGNG KUVPKC [ 412 6#$.' QF PCNG [ LG WUWPæè 5'.'%6
- 44. +061 FDQQ (41/ FDQ1TFGTU 5'.'%6
- 45. +061 FDQQF (41/ FDQ=1TFGT GVCKNU? )1
- 46. Rozdział 4. Optymalizacja zapytań 151 Tworzymy zapytanie bazowe pobierające dane z tabel Q i QF: 5'.'%6 Q1TFGT+ %WUVQOGT+ 1TFGTCVG 2TQFWEV+ 7PKV2TKEG KUEQWPV (41/ Q ,1+0 QF 10 Q1TFGT+ QF1TFGT+ 9*'4' %WUVQOGT+ +0 5724 *#0#4 4+%57 #0 7PKV2TKEG )1 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 6CDNG Q 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Statystyki wykonania zapytania bazowego, przede wszystkim liczba milisekund, którą SQL Server potrzebował na jego wykonanie (10 ms), są wartościami bazowymi, które nale y poprawić. Niewielka liczba odczytanych stron danych wynika z tego, e SQL Server połączył obie tabele na podstawie zgodności funkcji skrótu. W opisywanym przykładzie wszystkie argumenty wymienione w klauzuli 9*'4' to argu- menty 5#4). Są minimalnym zbiorem argumentów niezbędnym do przeprowadzenia zapla- nowanej selekcji, więc pozostaje nam utworzyć brakujące indeksy. W pierwszej kolejności dodamy indeksy do kolumn łączących tabelę. W przypadku tabeli Q będzie to indeks unikalny, poniewa tworzymy go dla kolumny będącej kluczem głównym tabeli: %4'#6' 70+37' +0': QAN 10 Q 1TFGT+ %4'#6' +0': QFAN 10 QF 1TFGT+ )1 6JG EQOOCPF U EQORNGVGF UWEEGUUHWNN[ Ponowne wykonanie zapytania bazowego zwróci następujące informacje: 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 6CDNG Q 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU Czas wykonania zapytania uległ wyraźnemu skróceniu, ale liczba odczytanych stron danych jest wielokrotnie większa. Sprawdźmy, jaki wpływ na wydajność zapytania będzie miało zastąpienie utworzonych indeksów indeksami utworzonymi dla kolumn wymie- nionych w klauzuli 9*'4': 412 +0': QQAN 412 +0': QFQFAN %4'#6' +0': QAU 10 Q %WUVQOGT+ %4'#6' +0': QFAU 10 QF 7PKV2TKEG )1 Po wykonaniu zapytania okazuje się, e poindeksowanie kolumn, według których wyszu- kiwane są dane, zamiast kolumn, według których łączone są tabele, nie przyniosło adnego wzrostu wydajności: 6CDNG QF 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 6CDNG Q 5ECP EQWPV NQIKECN TGCFU RJ[UKECN TGCFU TGCFCJGCF TGCFU 53. 5GTXGT 'ZGEWVKQP 6KOGU %27 VKOG OU GNCRUGF VKOG OU