Banco De Dados

Neste artigo, vou apresentar dez técnicas de otimização de instruções SQL. Elas não são específicas de um banco de dados e podem ser aplicadas em qualquer SGBD que utilize SQL e até bancos de dados NoSQL.

Também destaco que estas são apenas sugestões de técnicas que podem ser aplicadas, pois o processo de tuning de instruções SQL, ou seja, otimizar uma instrução para que ela seja executada mais rapidamente, é complexo, demorado, depende de cada cenário e exige uma boa dose de experiência. Contudo, quanto mais nos esforçarmos e focarmos na otimização, melhores serão os resultados.

Outro ponto importante, que é preciso destacar, é que estas técnicas podem ser aplicadas às quatro principais instruções SQL: SELECT, INSERT, UPDATE e DELETE. Como dito anteriormente, algumas delas também são válidas para os bancos de dados NoSQL, um vez que, apesar de a linguagem SQL não ser empregada, muitos dos conceitos são os mesmos (geração de plano de execução, uso de índices, métricas etc).

1. Use bem os índices

Um dos principais fatores que impactam no desempenho de uma instrução SQL é o uso de índices, principalmente em instruções que empregam tabelas com muitos dados. Este é um fator tão importante, que a mera criação de um índice pode reduzir drasticamente a quantidade de passos internos na execução de instruções SQL.

Neste momento, surge uma pergunta: como começar a analisar e criar os índices adequados? Infelizmente, não existe uma única resposta para essa pergunta. Mas, para ajudar o leitor que não tem muita experiência no uso de índices, montei o seguinte fluxograma apresentado abaixo. Esse diagrama é apenas uma sugestão genérica e deve ser utilizado somente como ponto de partida para aqueles que possuem pouca experiência. Obviamente, a cada criação de índice devem ser realizados diversos testes.

2. Explore o paralelismo

Atualmente, vivemos em uma era em que os microprocessadores são dominados por múltiplos núcleos. Até dispositivos móveis como smartphones, tablets e consoles portáteis estão recebendo microprocessadores com múltiplos núcleos. Mas isso não quer dizer que as aplicações estejam preparadas para obter o máximo de desempenho proporcionado por esse hardware.

Sendo assim, é recomendável sempre procurar explorar o paralelismo em banco de dados. Apesar de essa preocupação ser relativamente recente, e talvez um pouco mais comum para quem trabalha com programação, a exploração de paralelismo deve ser considerada quando for necessário otimizar instruções SQL.

Infelizmente, existem poucos recursos para a manipulação, ou aplicação direta de conceitos de programação paralela direto no banco de dados. Entretanto, é possível utilizar algumas técnicas para explorar o paralelismo na execução de instruções SQL, dependendo, principalmente, do banco de dados a ser utilizado. Por exemplo: tanto o Oracle quanto o SQL Server possuem diversos operadores utilizados internamente no plano de execução para mostrar se o plano escolhido utilizou, ou não paralelismo. Outro exemplo é a técnica apresentada no meu artigo de capa da revista SQL Magazine número 91, chamado Processamento paralelo de instruções SQL, disponível aqui.

3. Saiba trabalhar com condições de pesquisa dinâmica

Imagine a seguinte situação: uma aplicação permite ao usuário escolher diversos campos para pesquisar na base de dados. Esses campos são apresentados através de elementos de um formulário como campos de texto, checkbox, combo e outros. Se o valor de algum campo for preenchido, esse valor será montado em uma string, cujo conteúdo será utilizado para montar uma cláusula WHERE na instrução SELECT, que será encaminhada para o banco de dados. Esse cenário é muito comum tanto em aplicações desktop, como em aplicações web.

Deixando as preocupações com SQL Injection de lado, como garantir que instruções SELECT dinâmicas possam ser executadas com um bom desempenho? Bem, como essa situação é muito comum, há uma técnica chamada condições de pesquisa dinâmica que pode auxiliar a criação da instrução SELECT visando tanto a flexibilidade proporcionada pela escolha dinâmica de filtros, quanto pelo desempenho.

Para quem trabalha com o SQL Server, existem alguns artigos escritos por Erland Sommarskog e que abordam essa técnica. Eles estão disponíveis neste link. Os conceitos apresentados podem ser adaptados para outros bancos de dados sem grandes problemas.

4. Conheça bem o modelo de dados

Quando se trabalha com uma instrução SQL, como SELECT, INSERT, UPDATE e DELETE, é extremamente importante ter um bom conhecimento do modelo de dados. De fato, o modelo pode impactar muito no desempenho da instrução, devido aos joins que são realizados, aos filtros na cláusula where e a outros fatores.

Já escrevi diversos artigos aqui no iMasters abordando questões de desempenho que tratam do modelo de dados: como eliminar tabelas desnecessárias, tipagem de dados correta e até a análise de modelos de dados do WordPress. Destaco também um artigo em inglês para o site SQLServerCentral.com, no qual apresento algumas dicas para quem trabalha com modelos de dados grandes (com muitas tabelas e relacionamentos).

5. Quebre uma instrução SQL complexa em várias

Durante a minha carreira, tenho encontrado muitos desenvolvedores com uma mania um tanto quanto esquisita: tentar montar relatórios utilizando uma instrução SELECT, por mais complexa que ela seja.

Ora, a instrução SELECT possui diversas cláusulas e opções que permitem realizar muitas operações de uma vez só, como filtros, ordenação, agregação, cálculos e outros. Porém, quanto mais operações uma única instrução SELECT realiza, mais complexa ela se torna. Aliás, recomendo o ótimo formatador online de instruções SQL, chamado SQL Online Formater, para auxiliar na melhora do visual de instruções SQL complexas e ajudar a compreendê-las. Esse formatador está disponível em aqui.

Voltando ao assunto, a mania de fazer tudo em uma única instrução SELECT é considerada preciosa, e muitas vezes mais ajuda do que atrapalha. Faz muito sentido dividir as operações necessárias para se obter o relatório desejado em mais de uma instrução SELECT, pois assim fica mais fácil de dar manutenção no código, pode-se aplicar outras otimizações, gerenciar melhor o acesso a recursos (locks) e também fazer uso de opções de cache, criptografia e permissões do banco de dados. Uma dúvida pode surgir nesse caso: como vou fazer minha aplicação/gerador de relatório utilizar mais de