6 лучших инструментов оптимизации SQL-запросов в 2021 году

Данные - это все, и, следовательно, SQL есть везде. Язык структурированных запросов стал наиболее часто используемым языком запросов и поддерживается большинством современных систем управления реляционными базами данных. Фактически, его использование настолько распространено, что мы часто называем серверы баз данных серверами SQL.

Язык определяет, как можно формировать запросы для извлечения из базы данных точных необходимых данных. Учитывая множество современных баз данных с десятками соединенных таблиц, запросы SQL могут быть довольно сложными. Повышенная сложность приводит к снижению производительности. Оптимизация SQL-запросов позволяет точно настроить запросы так, чтобы они возвращали нужные данные как можно быстрее . Оптимизировать SQL-запросы можно вручную, но существуют инструменты, помогающие их оптимизировать. Мы собираемся рассмотреть некоторые из лучших инструментов, которые мы нашли.

Поскольку мы хотим, чтобы все были на одной странице с обзором лучших продуктов, мы начнем с обсуждения того, чего и чего не следует оптимизировать SQL-запросы. Затем мы обсудим основные возможности инструментов оптимизации SQL-запросов. Как вы сейчас увидите, разные инструменты предлагают разные функции. Мы сделаем все возможное, чтобы разобраться в основных функциях, которые вам следует искать при выборе лучшего инструмента для ваших конкретных нужд. И, наконец, мы рассмотрим лучшие инструменты, которые смогли найти.

Оптимизация запросов на SQL-серверах

Проще говоря, оптимизация SQL-запросов - это анализ SQL-запросов и определение наиболее эффективного механизма выполнения. Часто это метод проб и ошибок, когда различные запросы проверяются, чтобы определить, какой из них предлагает лучшую производительность, при этом возвращая искомые данные. Оптимизаторы запросов иногда встраиваются в системы управления базами данных, но часто считается, что внешние сторонние инструменты обеспечивают более высокие результаты производительности. Типичный оптимизатор запросов генерирует один или несколько планов запросов для каждого запроса, каждый из которых является механизмом, используемым для выполнения запроса. Производительность (то есть время выполнения) каждого измеряется, и выбирается наиболее эффективный план запроса, который используется для выполнения запроса. Хотя некоторые инструменты оптимизации SQL-запросов представляют собой более простые вспомогательные приложения, требующие большой помощи человека,

Вот быстрый пример оптимизации запроса. Если пользователь запускает запрос, который выбирает примерно половину данных таблицы в то время, когда на сервере много задач с несколькими одновременными подключениями. В такой ситуации оптимизатор запросов может решить использовать план запроса, который использует индексы таблиц для удовлетворения запроса на основе ограниченных ресурсов. Это может уменьшить потребление ресурсов сервера запросами. Если бы пользователь выполнил тот же запрос в другое время, когда было доступно больше ресурсов сервера, оптимизатор запросов мог бы определить, что ограничение ресурсов не было проблемой, и не использовать индексы таблиц, загрузив полную таблицу в память.

Основные характеристики инструментов оптимизации SQL-запросов

Как мы определили, основная функция инструмента оптимизатора запросов SQL - попытаться определить наилучший способ выполнения запроса путем анализа различных планов запросов. Все инструменты, рассмотренные здесь, по крайней мере, так, но некоторые предлагают гораздо больше функций. Давайте посмотрим на некоторые из основных функций, которые обычно встречаются в инструментах оптимизации SQL-запросов.

Базовая настройка SQL

Это основная функциональность инструментов оптимизации SQL-запросов. Это процесс переписывания операторов SQL по-другому с целью повышения производительности запроса при сохранении того же результирующего набора данных. Инструмент работает, измеряя время выполнения запроса для различных версий запроса (планов запросов) и выбирая тот, который выполняется быстрее всего.

Поддержка ядра СУБД

Большинство инструментов будут поддерживать как минимум наиболее распространенные механизмы баз данных, такие как Microsoft SQL, Oracle, MySQL, PostgreSQL и MariaDB. Другие поддержат более широкий выбор, а другие будут поддерживать только один. Важно выбрать инструмент, который может поддерживать все используемые вами движки.

Поддержка облачных баз данных

Некоторые инструменты оптимизации SQL-запросов могут анализировать и оптимизировать размещенные в облаке базы данных, такие как Microsoft SQL Azure или AWS RDS. Поддержка облака сильно различается от инструмента к инструменту. Опять же, важно выбрать тот, который поддерживает то, что у вас есть. Обратите внимание, что большинство инструментов, поддерживающих облачные базы данных, также будут поддерживать локальные.

Лучшие инструменты и программное обеспечение для оптимизации SQL-запросов

Наконец-то пришло время выявить и проанализировать лучшие инструменты и программное обеспечение для оптимизации SQL-запросов, которые мы могли найти. В нашем списке много разных инструментов, каждый из которых вносит свой вклад в оптимизацию. Наши основные критерии включения заключались в том, что каждый продукт, по крайней мере, помогал вручную оптимизировать SQL-запросы - большинство делает это автоматически - и чтобы они работали так, как рекламируется. Мы бы не хотели, чтобы вы тратили время на продукты, которые не будут делать то, что должны.

1. Анализатор производительности базы данных SolarWinds (БЕСПЛАТНАЯ пробная версия)

Наш первый продукт от SolarWinds, компании, которая пользуется отличной репутацией в области создания одних из лучших инструментов для управления сетями и системами за большую часть своего двадцатилетнего существования. Его флагманский продукт под названием SolarWinds Network Performance Monitor многими рассматривается как одно из лучших программ для мониторинга пропускной способности сети. Некоторая известность SolarWinds также объясняется тем, что он предлагает множество бесплатных инструментов. Это небольшие инструменты, каждый из которых решает конкретную задачу сетевых администраторов. Двумя прекрасными примерами этих инструментов являются Advanced Subnet Calculator и Kiwi Syslog Server.

Однако для оптимизации SQL-запросов вам понадобится SolarWinds Database Performance Analyzer (DPA) , инструмент управления базами данных, созданный для мониторинга, анализа и настройки производительности SQL-запросов. Он отслеживает и анализирует экземпляры базы данных SQL и, используя метод анализа времени отклика, который уделяет основное внимание времени между запросом запроса и соответствующим ответом из базы данных, анализирует типы ожидания и события, чтобы выявить узкие места в базах данных.

• БЕСПЛАТНАЯ ПРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: анализатор производительности базы данных SolarWinds
• Ссылка для скачивания: https://www.solarwinds.com/database-performance-analyzer

Инструмент, который также отлично подходит для устранения неполадок, имеет простой в использовании интерфейс, который поможет вам быстро и легко найти проблемы. Главный экран позволит вам просматривать экземпляры базы данных, время ожидания, рекомендации по запросам, ЦП (с предупреждениями и критическими предупреждениями), память, диск и сеансы.

При детализации на панели мониторинга тенденций конкретного экземпляра базы данных в графическом формате отображается общее время ожидания (или ваш выбор среднего или типичного дневного времени ожидания) для пользователей в течение месяца. На этом графике каждый цвет представляет собой отдельный оператор SQL, что дает вам наглядное представление о том, выполнение какого оператора занимает больше всего времени.

Хотя этот продукт не является настоящим инструментом оптимизации SQL-запросов, некоторые из его функций могут вам в этом помочь. Например, он может отслеживать и измерять время выполнения запроса, а также предоставляет некоторые советы по настройке, хотя обычно они связаны с конфигурацией базы данных, а не с кодом запроса.

Цена на анализатор производительности базы данных SolarWinds начинается с 1 995 долларов и варьируется в зависимости от количества и типа отслеживаемых экземпляров базы данных. Если вы хотите протестировать продукт перед его покупкой, доступна полнофункциональная 14-дневная пробная версия .

2. Настройка SQL-запросов для диспетчера диагностики SQL.

Диагностический менеджер SQL является одним из инструментов мониторинга верхней базы данных доступны. Но если дополнить его настройщиком SQL-запросов , то вы получите один из лучших инструментов оптимизации SQL-запросов. Его преимущества многочисленны. Он выявляет проблемные SQL-запросы с помощью профилирования базы данных анализа времени ожидания. Он также может дать вам автоматически сгенерированные рекомендации по настройке с помощью мастера настройки SQL-запросов. Инструмент будет проверять производительность SQL-запросов посредством нагрузочного тестирования в смоделированных производственных средах.

SQL Query Tuner поможет быстро и легко определить запросы SQL , которые вызывают снижение производительности базы данных с помощью базы данных профилирования и отображать графическую визуализацию анализа времени ожидания. Он будет отслеживать весь источник данных в течение настраиваемого периода времени с непрерывным профилированием. В результате вы получите лучшее представление о том, как SQL Server планирует выполнять запросы SQL, и о различных затратах на производительность.

Этот инструмент будет предлагать автоматически сгенерированные предлагаемые решения с мастером настройки SQL-запросов, которые обеспечивают важный контекст для настройки SQL-запросов. Он включает анализ используемых, неиспользуемых и отсутствующих индексов с помощью цветовой кодировки с рекомендациями по оптимальной производительности. Вы можете сгенерировать возможные варианты и найти лучшую альтернативу заданному оператору SQL, включив перезапись запросов SQL и инъекции подсказок.

Тюнер SQL запросов представлены уникальные визуальные SQL запросов настройки диаграммы , которые позволяют понять влияние операторов SQL в базе данных с использованием диаграмм вместо сложных планов выполнения. Индексы и ограничения для таблиц и представлений отображаются вместе со статистикой таблиц, а соединения, используемые в операторе SQL (такие как декартовы соединения, подразумеваемые декартовы соединения и отношения «многие ко многим»), с диаграммами.

Проверьте производительность существующих и альтернативных SQL-запросов к базе данных с помощью нагрузочного тестирования. Сконфигурируйте SQL-запросы для параллельного выполнения несколько раз и наблюдайте, как они реагируют на смоделированные производственные среды, без риска фактического тестирования в производственной среде. Используя этот инструмент, вы можете настроить плохо выполняющиеся SQL-запросы для SQL Server с помощью интуитивно понятного интерфейса.

SQL Query Tuner является дополнением к SQL Диагностического менеджеру . Если у вас еще нет этого продукта, оба могут быть приобретены вместе как SQL Diagnostic Manager Pro по цене 2 156 долларов за лицензию, у поставщика продукта также доступна бесплатная 14-дневная пробная версия без использования кредитной карты.

3. SQL Server Management Studio

Если вашим сервером базы данных является Microsoft SQL Server, возможно , вам понадобится собственный инструмент Microsoft, SQL Server Management Studio (SSMS) . Как вы, возможно, знаете, этот инструмент, который был впервые запущен и впервые запущен с Microsoft SQL Server 2005, используется для настройки, управления и администрирования всех компонентов в Microsoft SQL Server. Он включает в себя как редакторы сценариев, так и графические инструменты, которые работают с объектами и функциями подачи. Возможно, вы не знаете, что один из инструментов SSMS, помощник по настройке ядра СУБД SQL Server (DTA), можно использовать для оптимизации запросов SQL.

Основная цель DTA - анализ баз данных и предоставление рекомендаций. Согласно официальной документации Microsoft, этот инструмент может помочь вам устранить неполадки с производительностью конкретного проблемного запроса, настроить большой набор запросов в одной или нескольких базах данных, выполнить исследовательский анализ возможных изменений физической конструкции и управлять пространством хранения.

Одна из лучших особенностей SQL Server Management Studio - это цена. Это бесплатный инструмент от Microsoft, который можно использовать для управления не только SQL Server, но и базой данных SQL Azure. Возможно, это не самый удобный инструмент, но, учитывая его цену, на него стоит обратить внимание.

4. EverSQL

EverSQL интересен тем, что это один из немногих онлайн-инструментов оптимизации SQL. Администраторы могут использовать этот инструмент для получения рекомендаций по настройке запросов и предложений по улучшению индексации. Поддержка баз данных в EverSQL несколько ограничена. Однако он поддерживает большинство популярных платных и бесплатных движков баз данных с открытым исходным кодом, включая MSSQL, Oracle, MySQL, MariaDB и PerconaDB. Фактически, поскольку это автономный инструмент, который не имеет связи с вашей базой данных, теоретически он может оптимизировать SQL-запросы, но он будет работать лучше, если знает, какой тип движка базы данных будет обрабатывать оптимизированный запрос.

Использовать инструмент очень просто. Вы подключаетесь к сайту, выбираете тип и версию своей базы данных и вставляете код SQL-запроса. Чтобы получить рекомендации по индексации и позволить инструменту применять расширенные преобразования запросов, вы можете при желании загрузить структуру схемы базы данных. Вы нажимаете «Далее», и через несколько секунд вы получаете оптимизированную версию вашего запроса вместе с некоторыми рекомендациями по индексации.

Однако EverSQL не только оптимизирует запросы. Также предлагается несколько других бесплатных и полезных онлайн-инструментов. Существует, например, средство проверки и проверки синтаксиса SQL-запроса, минификатор запросов для операторов SQL и средство форматирования запросов.

Ценовая структура EverSQL проста. У вас есть выбор из бесплатного плана, который дает вам одну бесплатную оптимизацию запроса в день в течение 30 дней. Это пробный план. Затем у вас есть базовый план за 29 долларов в месяц, который включает 10 ежемесячных оптимизаций, и план Plus за 135 долларов в месяц с 30 оптимизациями в месяц и поддержку в чате. Индивидуальные планы также могут быть составлены в соответствии с вашими конкретными потребностями.

5. SentryOne Plan Explorer

Plan Explorer - это бесплатный инструмент от SentryOne . Это один из лучших инструментов для анализа и оптимизации SQL-запросов. Этот инструмент может помочь вам быстро найти корень самых сложных проблем с запросами SQL Server. Он состоит из нескольких модулей. Анализ индекса использует алгоритмы оценки, чтобы помочь вам определить лучший индекс для поддержки данного запроса. Вы можете легко просматривать рекомендуемые индексы, создавать и изменять индексы, а также обнаруживать и обновлять старую статистику.

Модуль анализа статистики показывает влияние параметров скомпилированного и рабочего запроса на производительность. Это позволяет быстро выявлять перекос данных, который может способствовать проблемам с анализом параметров, визуализировать потенциальные возрастающие ключевые проблемы и определять возможности для отфильтрованных индексов.

Модуль «Профилирование производительности запросов и воспроизведение» будет воспроизводить запросы и получать доступ к их статистике производительности в реальном времени. Используя этот инструмент, вы можете воспроизвести профиль запроса, чтобы точно увидеть, какие операторы увеличивают нагрузку на системные ресурсы. Нет необходимости повторно запускать запрос.

В то время как большинство оптимизаторов запросов SQL используют ориентировочную плановую стоимость, Plan Explorer может отображать фактические наблюдаемые затраты. И вы можете увидеть разницу в стоимости, переключая представление между расчетным и фактическим. В этом бесплатном инструменте больше функций, чем у нас есть время, чтобы их представить. Но поскольку это бесплатный инструмент, возможно, вы захотите попробовать и убедиться в этом сами.

6. dbForge Studio для SQL Server

DbForge Studio for SQL Server от Devart - это универсальный инструмент с графическим интерфейсом для SQL-сервера, который можно использовать для управления SQL Server, администрирования, разработки, создания отчетов, анализа, оптимизации и многого другого. Разработчики SQL и администраторы баз данных могут использовать инструмент с графическим интерфейсом для ускорения практически любых сложных задач базы данных, таких как проектирование баз данных, написание кода SQL, сравнение баз данных, синхронизация схем и данных, создание значимых тестовых данных, среди прочего.

dbForge Studio for SQL server включает в себя инструмент планирования запросов SQL , специальный инструмент оптимизации запросов. Функция диаграммы плана выполнения помогает визуализировать и настраивать план выполнения запроса, точно определяя медленно выполняющиеся узлы. Вкладка «Статистика ожидания» инструмента позволяет легко обнаруживать потенциальные узкие места в вашем запросе, отображая список событий и связанных с ними ожиданий. Вы также можете использовать дерево планов инструмента, чтобы получить информацию о том, как SQL Server выполняет инструкцию SELECT. Он покажет вам, где, например, добавление индекса к таблице или оптимизация объединения таблиц может повысить производительность.

Этот инструмент, также известный как  T-SQL Query Profiler , встроен в стандартные, профессиональные и корпоративные версии dbForge Studio для SQL-сервера, которые стоят 249,95 долларов США, 499,95 долларов США и 699,95 долларов США соответственно. Доступна бесплатная 30-дневная пробная версия всего продукта, а не только инструмента оптимизации запросов.