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資料庫性能的最佳化
一個資料庫系統的生命周期可以分成：設計、開發和成品三個階段。在設計階段進行資料庫性能最佳化的成本最低，收益最大。在成品階段進行資料庫性能最佳化的成本最高，收益最小。
資料庫的最佳化通常可以通過對網路、硬體、作業系統、資料庫參數和應用程式的最佳化來進行。最常見的最佳化手段就是對硬體的升級。根據統計，對網路、硬體、作業系統、資料庫參數進行最佳化所獲得的性能提升，全部加起來只占資料庫系統性能提升的40%左右，其餘的60%系統性能提升來自對應用程式的最佳化。許多最佳化專家認為，對應用程式的最佳化可以得到80%的系統性能的提升。
應用程式的最佳化
應用程式的最佳化通常可分為兩個方面：原始碼和SQL語句。由於涉及到對程式邏輯的改變，原始碼的最佳化在時間成本和風險上代價很高，而對資料庫系統性能的提升收效有限。
為什麼要最佳化SQL語句
. SQL語句是對資料庫進行操作的惟一途徑，對資料庫系統的性能起著決定性的作用。
. SQL語句消耗了70%至90%的資料庫資源。
. SQL語句獨立於程式設計邏輯，對SQL語句進行最佳化不會影響程式邏輯。
. SQL語句有不同的寫法，在性能上的差異非常大。
. SQL語句易學，但難精通。
最佳化SQL語句的傳統方法是通過手工重寫來對SQL語句進行最佳化。DBA或資深程式設計師通過對SQL語句執行計畫的分析，依靠經驗，嘗試重寫SQL語句，然後對結果和性能進行比較，以試圖找到性能較佳的SQL語句。這種傳統上的作法無法找出SQL語句的所有可能寫法，且依賴於人的經驗，非常耗費時間。
SQL最佳化技術的發展歷程
第一代SQL最佳化工具是執行計畫分析工具。這類工具針對輸入的SQL語句，從資料庫提取執行計畫，並解釋執行計畫中關鍵字的含義。
第二代SQL最佳化工具只能提供增加索引的建議，它通過對輸入的SQL語句的執行計畫的分析，來產生是否要增加索引的建議。
第三代SQL最佳化工具不僅分析輸入SQL語句的執行計畫，還對輸入的SQL語句本身進行語法分析，經過分析產生寫法上的改進建議。
人工智慧自動SQL最佳化
人工智慧自動SQL最佳化出現在90年代末。目前在商用資料庫領域，LECCO Technology Limited(靈高科研有限公司)擁有該技術，並提供使用該技術的自動最佳化產品LECCO SQL Expert，它支持Oracle、Sybase、MS SQL Server和IBM DB2資料庫平台。該產品針對資料庫套用的開發和維護階段提供的模組有：SQL語法最佳化器、PL/SQL集成化開發調試環境(IDE)、掃描器、資料庫監視器等。其核心模組SQL 語法最佳化器的工作原理為：①輸入一條源SQL語句；②“人工智慧反饋式搜尋引擎”對輸入的SQL語句，結合檢測到的資料庫結構和索引進行重寫，產生N條等效的SQL語句輸出；③產生的N條等效SQL語句再送入“人工智慧反饋式搜尋引擎”進行重寫，直至無法產生新的輸出或搜尋限額滿；④對輸出的SQL語句進行過濾，選出具有不同執行計畫的SQL語句；⑤對得到的SQL語句進行批量測試，找出性能最好的SQL語句。
LECCO SQL Expert自動最佳化實例
假設我們從原始碼中抽取出這條SQL語句(也可以通過內帶的掃描器或監視器獲得SQL語句)：
SELECT COUNT(*)
FROM EMPLOYEE
swheresEXISTS (SELECT 'X'
FROM DEPARTMENT
swheresEMP_DEPT=DPT_ID
AND DPT_NAME LIKE 'AC%')
AND EMP_ID IN (SELECT SAL_EMP_ID
FROM EMP_SAL_HIST B
swheresSAL_SALARY ＞ 70000)
按下“最佳化”按鈕後，經過10幾秒，SQL Expert就完成了最佳化的過程，並在這10幾秒的時間裡重寫產生了2267 條等價的SQL語句，其中136條SQL語句有不同的執行計畫。
接下來，我們可以對自動重寫產生的136條SQL語句進行批運行測試，以選出性能最佳的等效SQL語句。按下“批運行” 按鈕，在“終止條件” 頁選擇“最佳運行時間SQL語句”，按“確定”。
經過幾分鐘的測試運行後，我們可以發現SQL124的運行時間和反應時間最短。運行速度約有22.75倍的提升(源SQL語句運行時間為2.73秒，SQL124運行時間為0.12秒)。現在我們就可以把SQL124放入原始碼中，結束一條SQL語句的最佳化工作了。
“邊做邊學式訓練”提升SQL開發水平
LECCO SQL Expert不僅能夠找到最佳的SQL語句，它所提供的“邊做邊學式訓練”還能夠教開發人員和資料庫管理員如何寫出性能最好的SQL語句。LECCO SQL Expert的“SQL比較器”可以標明源SQL和待選SQL間的不同之處。
以上面最佳化的結果為例，為了查看源SQL語句和SQL124在寫法上有什麼不同，我們可以按下“比較器” 按鈕，對SQL124和源SQL語句進行比較。“SQL 比較器”將SQL124相對於源SQL語句的不同之處以藍顏色表示了出來。如果選擇“雙向比較”複選框，“SQL 比較器”可以將兩條SQL語句的不同之處以藍色表示。當然，我們也可以從源語句和重寫後的SQL 語句中任選兩條進行比較。
從比較的結果可以看到，重寫後的SQL124把第一個Exists改寫成了In；在欄位DPT_ID上進行了合併空字元串的操作，以誘導資料庫先執行子查詢中的
(SELECT DPT_ID||''
FROM DEPARTMENT
WHERE DPT_NAME LIKE 'AC%')
在子查詢完成後，再與EMPLOYEE表進行嵌套循環連線(Nested Loop Join)。
如果覺得對寫法的改變難以理解，還可以點中“執行計畫”複選框，通過比較兩條SQL語句的執行計畫的不同，來了解其中的差異。在查看執行計畫過程中，如果有什麼不明白的地方，可以點中“SQL信息按鈕”，再點擊執行計畫看不明白的地方，LECCO SQL Expert的上下文敏感幫助系統將提供執行計畫該處的解釋。
在“SQL比較器”中，選中“統計信息”複選框後，可得到詳細的兩條SQL語句運行時的統計信息比較，這對於學習不同的SQL寫法對資料庫資源的消耗很有幫助。
LECCO SQL Expert最佳化模組的特點
LECCO SQL Expert最佳化模組的特點主要表現為：自動最佳化SQL語句；以獨家的人工智慧知識庫“反饋式搜尋引擎”來重寫性能優異的SQL語句；找出所有等效的SQL語句及可能的執行計畫；保證產生相同的結果；先進的SQL語法分析器能處理最複雜的SQL語句；可以重寫SELECT、SELECT INTO、UPDATE、INSERT和DELETE語句；通過測試運行，為應用程式和資料庫自動找到性能最好的SQL語句；提供微秒級的計時，能夠最佳化Web應用程式和有大量用戶的線上事務處理中運行時間很短的SQL語句；為開發人員提供“邊做邊學式訓練”，迅速提高開發人員的SQL編程技能；提供上下文敏感的執行計畫幫助系統和SQL運行狀態幫助；不是猜測或建議，而是獨一無二的SQL重寫解決方案。
寫出專家級的SQL語句
LECCO SQL Expert的出現，使SQL的最佳化變得極其簡單，只要能夠寫出SQL語句，它就能幫用戶找到最好性能的寫法。LECCO SQL Expert不僅能在很短的時間內找到所有可能的最佳化方案，而且能夠通過實際測試，確定最有效的最佳化方案。同以往的資料庫最佳化手段相比較，LECCO SQL Expert將資料庫最佳化技術帶到了一個嶄新的技術高度，依賴人的經驗、耗費大量時間、受人的思維束縛的資料庫最佳化手段已經被高效、省時且準確的自動最佳化軟體所取代了。通過內建的“LECCO小助手”的幫助，即使是SQL的開發新手，也能快速且簡單地寫出專家級的SQL語句。
