آنچه توسعه دهندگان نرم افزار باید در مورد SQL بدانند

زبان پایگاه‌های داده، زبان پرس و جوی ساختاریافته، همه جا حاضر، قدرتمند و برای توسعه‌دهندگان مهم است. با این نکات شروع کنید.

از زمانی که زبان پرس و جو ساختاریافته در اوایل دهه ۱۹۷۰ اختراع شد، این روش پیش‌فرض برای مدیریت تعامل با پایگاه‌های داده بوده است. SQL با توجه به Stack Overflow یکی از پنج زبان برنامه نویسی برتر با حدود ۵۰٪ از توسعه دهندگان باقی می ماند از آن به عنوان بخشی از کار خود استفاده می کنند. با وجود این همه جا، SQL هنوز به سختی یا ترسناک بودن شهرت دارد. تا زمانی که بدانید SQL چگونه کار می کند، هیچ چیز نمی تواند دور از واقعیت باشد.

در عین حال، از آنجا که امروزه کسب‌وکارها ارزش بیشتری برای داده‌هایی که ایجاد می‌کنند قائل می‌شوند، دانستن SQL فرصت‌های بیشتری را برای شما به عنوان یک توسعه‌دهنده نرم‌افزار و پیشرفت حرفه‌تان فراهم می‌کند. بنابراین چه چیزهایی باید در مورد SQL بدانید و از چه مشکلاتی باید اجتناب کنید؟

از SQL نترسید

استفاده از SQL می تواند آسان باشد زیرا بسیار ساختار یافته است. SQL به طور دقیق نحوه کنار هم قرار دادن پرس و جوها را تعریف می کند و خواندن و درک آنها را آسان تر می کند. اگر به کد شخص دیگری نگاه می کنید، باید بتوانید بفهمید که آنها می خواهند با مرور ساختار پرس و جو به چه چیزی دست پیدا کنند. این همچنین تنظیم پرس و جوها را در طول زمان آسان‌تر می‌کند و عملکرد را بهبود می‌بخشد، به‌ویژه اگر به عملیات پیچیده‌تر و JOIN

نگاه می‌کنید.

با این حال، بسیاری از توسعه دهندگان به دلیل تجربه اولیه خود از SQL عقب مانده اند. این به نحوه استفاده از اولین دستوری که یاد می گیرید بستگی دارد: SELECT. رایج ترین اشتباهی که توسعه دهندگان هنگام شروع نوشتن SQL مرتکب می شوند این است که انتخاب می کنند چه چیزی را با SELECT پوشش دهند. اگر می خواهید به داده های خود نگاه کنید و نتیجه بگیرید، چرا همه چیز را با SELECT * انتخاب نکنید؟

استفاده بیش از حد از SELECT می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد داشته باشد و در طول زمان بهینه‌سازی درخواست شما را دشوار می‌کند. آیا لازم است همه چیز را در پرس و جو خود بگنجانید یا می توانید دقیق تر بگویید؟ این تأثیری در دنیای واقعی دارد، زیرا می‌تواند منجر به پاسخ‌های عظیم ResultSet شود که بر ردپای حافظه‌ای که سرور شما برای عملکرد مؤثر به آن نیاز دارد، تأثیر می‌گذارد. اگر پرس و جو شما داده های زیادی را پوشش می دهد، می توانید در نهایت حافظه بیشتری نسبت به نیاز به آن اختصاص دهید، به خصوص اگر پایگاه داده خود را در یک سرویس ابری اجرا می کنید. مصرف ابری هزینه دارد، بنابراین می‌توانید در نهایت بسیار بیشتر از آنچه نیاز دارید هزینه کنید تا در نحوه نوشتن SQL اشتباه کنید.

انواع داده خود را بشناسید

یکی دیگر از مشکلات رایج برای توسعه دهندگان هنگام استفاده از SQL در مورد نوع داده ای است که آنها انتظار دارند در یک ستون قرار گیرند. دو نوع داده اصلی وجود دارد که انتظار دارید – اعداد صحیح و کاراکترهای متغیر یا varchar. فیلدهای عدد صحیح حاوی اعداد هستند، در حالی که فیلدهای varchar می توانند شامل اعداد، حروف یا کاراکترهای دیگر باشند. اگر با انتظار یک نوع – معمولاً اعداد صحیح – به داده‌های خود نزدیک شوید و سپس نوع دیگری را دریافت کنید، می‌توانید عدم تطابق نوع داده را در نتایج محمول خود دریافت کنید.

برای جلوگیری از این مشکل، در نحوه برخورد با دستورات دستورات و اسکریپت‌های بیانیه آماده‌ای که ممکن است به طور منظم استفاده کنید، مراقب باشید. این به شما کمک می‌کند از موقعیت‌هایی که انتظار یک نتیجه را دارید و چیز دیگری را دریافت می‌کنید اجتناب کنید. به طور مشابه، هنگام JOIN هر جداول پایگاه داده را با هم ارزیابی کنید تا از ستون هایی با انواع داده های مختلف استفاده نکنید. بررسی داده‌هایتان می‌تواند به شما کمک کند هنگام انجام آن JOIN از دست دادن داده‌ها جلوگیری کنید، مثلاً مقادیر داده در فیلد کوتاه شده یا به طور ضمنی به مقدار دیگری تبدیل می‌شوند.

موضوع دیگری که معمولاً نادیده گرفته می‌شود، مجموعه شخصیت‌ها یا مجموعه نویسه‌ها است. نادیده گرفتن آن آسان است، اما همیشه بررسی کنید که برنامه شما و پایگاه داده شما از یک مجموعه نویسه در کار خود استفاده می کنند. وجود مجموعه نویسه‌های مختلف در جای خود می‌تواند منجر به عدم تطابق رمزگذاری شود، که می‌تواند نمای برنامه شما را کاملاً مختل کند و از استفاده از یک زبان یا نمادهای خاص جلوگیری کند. در بدترین حالت، این می تواند منجر به از دست دادن داده ها یا خطاهای عجیب و غریب شود که اشکال زدایی آنها سخت است.

درک کنید که چه زمانی ترتیب داده مهم است

یک فرضی که بسیاری از توسعه دهندگان هنگام شروع به کار در پایگاه داده می کنند این است که ترتیب ستون ها دیگر اهمیتی ندارد. از این گذشته، ما بسیاری از ارائه دهندگان پایگاه داده داریم که به ما می گویند که نیازی به دانستن طرحواره ها نداریم و ابزار آنها می تواند همه اینها را برای ما انجام دهد. با این حال، در حالی که ممکن است به نظر برسد که هیچ تاثیری وجود ندارد، ممکن است هزینه محاسباتی قابل توجهی بر روی زیرساخت ما وجود داشته باشد. هنگام استفاده از سرویس‌های ابری که هزینه استفاده را دریافت می‌کنند، می‌توانند به سرعت اضافه شوند.

دانستن این نکته مهم است که همه پایگاه‌های داده در اینجا یکسان نیستند و همه فهرست‌ها نیز یکسان نیستند. برای مثال، ترتیب ستون‌ها برای نمایه‌های ترکیبی بسیار مهم است، زیرا این ستون‌ها از سمت چپ در ترتیب ایجاد فهرست ارزیابی می‌شوند. بنابراین، در طول زمان بر عملکرد بالقوه تأثیر می گذارد.

با این حال، ترتیبی که ستون‌ها را در یک عبارت WHERE اعلام می‌کنید تأثیر یکسانی ندارد. این به این دلیل است که پایگاه داده دارای اجزایی مانند طرح پرس و جو و بهینه ساز پرس و جو است که سعی می کند پرس و جوها را به بهترین نحو اجرا کند. آنها می‌توانند ترتیب ستون‌ها را در عبارت WHERE سازماندهی و تغییر دهند، اما همچنان به ترتیب ستون‌ها در فهرست‌ها وابسته هستند.

بنابراین، آنطور که به نظر می رسد ساده نیست. درک اینکه ترتیب داده‌ها بر عملکردها و شاخص‌ها تأثیر می‌گذارد می‌تواند فرصت‌هایی را برای بهبود عملکرد کلی و بهینه‌سازی طراحی شما فراهم کند. برای رسیدن به این هدف، اصلی بودن داده ها و اپراتورهای شما بسیار مهم است. درک این موضوع به شما کمک می‌کند تا طراحی بهتری داشته باشید و ارزش بلندمدت بیشتری کسب کنید.

مراقب تفاوت های زبانی باشید

یک مشکل رایج برای کسانی که به تازگی با SQL شروع به کار کرده اند، در مورد NULL است. برای توسعه دهندگانی که از جاوا استفاده می کنند، اتصال پایگاه داده جاوا (JDBC) یک API برای اتصال برنامه آنها به پایگاه داده ارائه می دهد. با این حال، در حالی که JDBC SQL NULL را به جاوا null نگاشت می کند، آنها یکسان نیستند. دستور NULL در SQL را می‌توان UNKNOWN نیز نامید، به این معنی که SQL NULL = NULL نادرست است و با null = یکسان نیست. = null در جاوا.

نتیجه نهایی این است که عملیات محاسباتی با NULL ممکن است به چیزی که انتظار دارید منجر نشود. با دانستن این اختلاف، می‌توانید از مشکلات احتمالی در نحوه ترجمه از یک عنصر برنامه خود به پایگاه داده و طراحی جستجوی خود جلوگیری کنید.

الگوهای متداول دیگری وجود دارد که باید از جاوا و پایگاه داده اجتناب کنید. همه اینها به نحوه و مکان انجام و پردازش عملیات مربوط می شود. به عنوان مثال، می توانید جداول را از پرس و جوهای جداگانه در نقشه ها بارگیری کنید و سپس آنها را برای پردازش در حافظه جاوا بپیوندید. با این حال، انجام این کار در حافظه بسیار پیچیده‌تر و از نظر محاسباتی گران‌تر است. به سفارش دادن، جمع آوری یا اجرای هر چیزی ریاضی نگاه کنید تا در عوض توسط پایگاه داده شما پردازش شود. در اکثر موارد، نوشتن این پرس و جوها و محاسبات در SQL آسانتر از پردازش آنها در حافظه جاوا است.

اجازه دهید پایگاه داده کار را انجام دهد

در کنار آسان‌تر کردن تجزیه و بررسی این کار، پایگاه داده احتمالاً برای انجام محاسبات سریع‌تر از الگوریتم شما خواهد بود. فقط به این دلیل که می توانید نتایج را در حافظه پردازش کنید به این معنی نیست که باید این کار را انجام دهید. انجام این کار به دلایل سرعت کلی ارزش ندارد. باز هم، هزینه کردن در سرویس‌های ابری درون حافظه گران‌تر از استفاده از پایگاه داده برای ارائه نتایج است.

این در مورد صفحه بندی نیز صدق می کند. صفحه بندی نحوه مرتب سازی و نمایش نتایج پرس و جوهای خود را در چندین صفحه به جای یک صفحه پوشش می دهد و می تواند در پایگاه داده یا حافظه جاوا انجام شود. درست مانند عملیات ریاضی، نتایج صفحه بندی باید در پایگاه داده انجام شود تا در حافظه. دلیل این امر ساده است – هر عملیات در حافظه باید تمام داده ها را به حافظه بیاورد، تراکنش را انجام دهد و سپس آن را به پایگاه داده برگرداند. همه اینها از طریق شبکه انجام می شود و برای هر بار انجام یک رفت و برگشت اضافه می شود و تاخیر تراکنش نیز اضافه می شود. استفاده از پایگاه داده برای این تراکنش ها بسیار کارآمدتر از تلاش برای انجام کار در حافظه است.

پایگاه‌های اطلاعاتی همچنین دستورات مفید زیادی دارند که می‌توانند این عملیات را حتی کارآمدتر کنند. با استفاده از دستوراتی مانند LIMIT، OFFSET، TOP، START AT و FETCH، می‌توانید درخواست‌های صفحه‌بندی خود را در مورد نحوه مدیریت مجموعه داده‌هایی که با آن‌ها کار می‌کنید کارآمدتر کنید. به طور مشابه، می‌توانیم از جستجوی ردیف‌های اولیه برای بهبود بیشتر عملکرد اجتناب کنیم.