Optimisation des bases de données

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1 Optimisation des bases de données Mise en œuvre sous Oracle Laurent Navarro Avec la contribution technique d Emmanuel Lecoester

2 Pearson Education France a apporté le plus grand soin à la réalisation de ce livre afin de vous fournir une information complète et fiable. Cependant, Pearson Education France n assume de responsabilités, ni pour son utilisation, ni pour les contrefaçons de brevets ou atteintes aux droits de tierces personnes qui pourraient résulter de cette utilisation. Les exemples ou les programmes présents dans cet ouvrage sont fournis pour illustrer les descriptions théoriques. Ils ne sont en aucun cas destinés à une utilisation commerciale ou professionnelle. Pearson Education France ne pourra en aucun cas être tenu pour responsable des préjudices ou dommages de quelque nature que ce soit pouvant résulter de l utilisation de ces exemples ou programmes. Tous les noms de produits ou marques cités dans ce livre sont des marques déposées par leurs propriétaires respectifs. Publié par Pearson Education France 47 bis, rue des Vinaigriers PARIS Tél. : Mise en pages : TyPAO ISBN : Copyright 2010 Pearson Education France Tous droits réservés Aucune représentation ou reproduction, même partielle, autre que celles prévues à l article L et 3 a) du code de la propriété intellectuelle ne peut être faite sans l autorisation expresse de Pearson Education France ou, le cas échéant, sans le respect des modalités prévues à l article L dudit code.

3 Table des matières Préface... À propos de l auteur... IX XI Introduction Introduction aux SGBDR Qu est-ce qu une base de données? Système de gestion des bases de données Modèle de stockage des données Organisation des données Le RowID Online Redo Log et Archived Redo Log Organisation des tables Row Migration et Row Chaining Le cache mémoire Intérêt des index dans les SGBDR Analyse du comportement du SGBDR Exécution d une requête SQL Optimiseur CBO (Cost Based Optimizer) Axe 1 Étude et optimisation du modèle de données 2 Modèle relationnel Présentation Les bons réflexes sur le typage des données Les types sous Oracle... 28

4 IV Optimisation des bases de données Les types sous SQL Server Les types sous MySQL Normalisation, base du modèle relationnel Normalisation Première forme normale (1NF) Deuxième forme normale (2NF) Troisième forme normale (3NF) Forme normale de Boyce Codd (BCNF) Autres formes normales Dénormalisation et ses cas de mise en œuvre La dénormalisation pour historisation La dénormalisation pour performance et simplification en environnement OLTP La dénormalisation pour performance en environnement OLAP Notre base de test Axe 2 Étude et optimisation des requêtes 4 Méthodes et outils de diagnostic Approche pour optimiser Mesurer Comprendre le plan d exécution Identifier les requêtes qui posent des problèmes Outils complémentaires Compteurs de performance Windows SQL Tuning Advisor (Oracle) SQL Access Advisor (Oracle) SQL Trace (Oracle) Outils SQL Server Outils MySQL... 73

5 Table des matières V 5 Techniques d optimisation standard au niveau base de données Statistiques sur les données Ancienne méthode de collecte Nouvelle méthode de collecte Sélectivité, cardinalité, densité Utilisation des index Index B*Tree Index sur fonction Reverse Index Index bitmap Bitmap Join Index Full Text Index Travail autour des tables Paramètres de table Index Organized Table Cluster Partitionnement des données Les vues matérialisées Reconstruction des index et des tables Techniques d optimisation standard des requêtes Réécriture des requêtes Transformation de requêtes IN versus jointure Sous-requêtes versus anti-jointures Exists versus Count Exists versus IN Clause Exists * versus constante Expressions sous requêtes Agrégats : Having versus Where Bonnes et mauvaises pratiques Mélange des types Fonctions et expressions sur index Impact de l opérateur <> sur les index Réutilisation de vue

6 VI Optimisation des bases de données Utilisation de tables temporaires Utilisation abusive de SELECT * Suppression des tris inutiles Utilisation raisonnée des opérations ensemblistes Union versus Union ALL Count(*) versus count(colonne) Réduction du nombre de parcours des données LMD et clés étrangères Suppression temporaire des index et des CIR Truncate versus Delete Impacts des verrous et des transactions Optimisation du COMMIT DBLink et vues Techniques d optimisation des requêtes avancées Utilisation des hints sous Oracle Syntaxe générale Les hints Optimizer Goal Les hints Access Path Les hints Query Transformation Les hints de jointure Autres hints Exécution parallèle Les hints de parallélisme Utilisation du SQL avancé Les Grouping Sets Rollup Group By Cube Group By Utilisation de WITH Les fonctions de classement (ranking) Autres fonctions analytiques L instruction MERGE Optimisation des updates multitables Insertion en mode Direct Path

7 Table des matières VII 7.4 PL/SQL Impact des triggers Optimisation des curseurs (BULK COLLECT) Optimisation du LMD (FORALL) SQL dynamique et BULK Traitement des exceptions avec FORALL Utilisation de cache de données Utilisation du profiling Compilation du code PL/SQL Axe 3 Autres pistes d optimisation 8 Optimisation applicative (hors SQL) Impact du réseau sur le modèle client/serveur Regroupement de certaines requêtes Utilisation du binding Utilisation de cache local à l application Utilisation du SQL procédural Gare aux excès de modularité Optimisation de l infrastructure Optimisation de l exécution du SGBDR Ajustement de la mémoire utilisable Répartition des fichiers Optimisation matérielle Le CPU La mémoire vive (RAM) Le sous-système disque Le réseau Conclusion

8 VIII Optimisation des bases de données Annexes A Gestion interne des enregistrements A.1 Le RowID A.2 Row Migration et Row Chaining B Statistiques sur les données plus en détail B.1 Statistiques selon l ancienne méthode de collecte B.2 Statistiques selon la nouvelle méthode de collecte B.3 Histogrammes B.4 Facteur de foisonnement (Clustering Factor) C Scripts de création des tables de test bigemp et bigdept D Glossaire Index

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