搜索引擎优化高级编程(数据库自动SQL优化就是使用技术，自动对SQL语句进行优化)

　　搜索引擎优化高级编程(数据库自动SQL优化就是使用技术，自动对SQL语句进行优化)

　　文/民祥

　　SQL 语句的优化是将性能低下的 SQL 语句转换为目的相同、性能优良的 SQL 语句。

　　人工智能自动SQL优化是利用人工智能技术自动改写SQL语句，寻找性能最佳的等效SQL语句。

　　数据库性能优化

　　数据库系统的生命周期可以分为三个阶段：设计、开发和成品。设计阶段的数据库性能优化成本最低，收益最大。成品阶段的数据库性能优化成本最高，收益最小。

　　数据库的优化通常可以通过优化网络、硬件、操作系统、数据库参数和应用程序来进行。最常见的优化方法是升级硬件。据统计，通过优化网络、硬件、操作系统、数据库参数所获得的性能提升，加起来仅占数据库系统性能提升的40%左右，其余60%的系统性能提升来自于应用程序的优化。许多优化专家认为，对应用程序的优化可以获得系统性能80%的提升。

　　应用优化

　　应用优化通常可以分为两个方面：源代码和SQL语句。由于涉及到程序逻辑的变化，源代码的优化在时间成本和风险上都是有代价的，但对数据库系统性能的提升效果有限。

　　为什么要优化 SQL 语句

　　. SQL语句是操作数据库的唯一途径，它对数据库系统的性能起着决定性的作用。

　　. SQL 语句消耗了 70% 到 90% 的数据库资源。

　　SQL语句独立于程序设计逻辑，SQL语句的优化不会影响程序逻辑。

　　SQL语句的写法有很多种，性能上的差别很大。

　　. SQL 语句易学，但难于掌握。

　　传统的SQL语句优化方法是通过手工重写来优化SQL语句。DBA或高级程序员试图通过对SQL语句执行计划的分析，依靠经验来重写SQL语句，然后比较结果和性能，试图找到性能更好的SQL语句。这种传统的方法无法找出所有可能的SQL语句写法，而且依赖于人的经验，非常耗时。

　　SQL优化技术的发展历程

　　第一代SQL优化工具是执行计划分析工具。此类工具为输入的SQL语句从数据库中提取执行计划，并解释执行计划中关键字的含义。

　　二代SQL优化工具只能提供添加索引的建议。它通过分析输入的 SQL 语句的执行计划来生成是否添加索引的建议。

　　第三代SQL优化工具不仅对输入SQL语句的执行计划进行分析，而且对输入SQL语句本身进行语法分析，分析后在写作中提出改进建议。

　　人工智能自动SQL优化

　　图1 人工智能自动SQL优化*敏*感*词*

　　人工智能自动 SQL 优化出现在 1990 年代后期。目前在商业数据库领域，LECCO Technology Limited（）拥有该技术，并提供LECCO SQL Expert，一款使用该技术的自动优化产品，支持Oracle、Sybase、MS SQL Server和IBM DB2数据库平台。本产品在数据库应用开发维护阶段提供的模块包括：SQL语法优化器、PL/SQL集成开发调试环境（IDE）、扫描器、数据库*敏*感*词*等。 其核心模块SQL语法优化器的工作原理是：①输入源SQL语句；②“人工智能反馈搜索引擎”重写输入的SQL语句，结合检测到的数据库结构和索引，生成N等。有效的SQL语句输出；③将生成的N条等效SQL语句发送到“人工智能反馈搜索引擎”进行重写，直到不能产生新的输出或搜索限制已满；④对输出的SQL语句进行过滤和选择，生成不同执行计划的SQL语句；⑤对获取的SQL语句进行批量测试，找出性能最好的SQL语句。

　　LECCO SQL Expert 自动优化示例

　　假设我们从源代码中提取出这条SQL语句（该SQL语句也可以通过内置的扫描器或监视器获取）：

　　选择 COUNT(*)

　　来自员工

　　swheresEXISTS (SELECT'X'

　　从部门

　　swheresEMP_DEPT=DPT_ID

　　AND DPT_NAME LIKE'AC%')

　　AND EMP_ID IN (SELECT SAL_EMP_ID

　　来自 EMP_SAL_HIST B

　　swheresSAL_SALARY ＞ 70000)

　　在按下“优化”按钮后，10秒后SQL Expert完成了优化过程，在这10秒内重写了2267条等效的SQL语句，其中136条SQL语句是不同的执行计划。

　　接下来，我们可以对自动重写生成的136条SQL语句进行批量测试，选出性能最好的等效SQL语句。按“批处理运行”按钮，在“终止条件”页面选择“最佳运行时SQL语句”，单击“确定”。

　　经过几分钟的测试运行，我们可以发现SQL124的运行时间和响应时间最短。运行速度提升约22.75倍（源SQL语句运行时间2.73秒，SQL124运行时间0.12秒）。现在我们可以将SQL124放入源代码中，完成一条SQL语句的优化。

　　“边做边学”提高SQL开发水平

　　LECCO SQL Expert 不仅能找到最好的SQL语句，它提供的“边学边做”可以教会开发人员和数据库管理员如何编写性能最好的SQL语句。LECCO SQL Expert 的“SQL 比较器”可以指示源 SQL 和要选择的 SQL 之间的差异。

　　以上述优化的结果为例，为了看到源SQL语句与SQL124在书写上的差异，我们可以按下“比较器”按钮，将SQL124与源SQL语句进行比较。“SQL 比较器”以蓝色显示 SQL124 和源 SQL 语句之间的差异。如果选中“双向比较”复选框，“SQL 比较器”可以用蓝色表示两条 SQL 语句之间的差异。当然，我们也可以从源语句和重写后的SQL语句中选择两个进行比较。

　　从对比的结果可以看出，改写的SQL124将第一个Exists改写成In；对字段DPT_ID进行合并空字符串的操作，诱导数据库先执行子查询

　　(SELECT DPT_ID||''

　　从部门

　　WHERE DPT_NAME LIKE'AC%')

　　子查询完成后，对EMPLOYEE表进行嵌套循环联接（Nested Loop Join）。

　　如果觉得措辞上的变化难以理解，也可以点击“执行计划”复选框，通过比较两条SQL语句的执行计划来了解区别。在查看执行计划的过程中，如果有不明白的地方，可以点击“SQL信息按钮”，然后在执行计划中不明白的地方点一下。LECCO SQL Expert 的上下文相关帮助系统将提供执行计划的解释。.

　　在“SQL Comparator”中，选中“Statistics”复选框后，可以得到两条SQL语句在运行时的统计信息的详细比较，对于学习不同的SQL编写方法消耗数据库资源很有帮助.

　　LECCO SQL Expert优化模块的特点

　　LECCO SQL Expert优化模块的主要特点是：自动优化SQL语句；使用独家人工智能知识库“反馈搜索引擎”重写SQL语句，性能卓越；找到所有等效的 SQL 语句和可能的执行计划；保证产生相同的结果；高级SQL解析器可以处理最复杂的SQL语句；可以重写 SELECT、SELECT INTO、UPDATE、INSERT 和 DELETE 语句；通过测试运行，自动为应用程序和数据库寻找性能最佳的SQL语句；提供微秒级计时，可优化用户量大的在线事务处理中运行时间短的Web应用和SQL语句；为开发者提供“边做边学”的培训 快速提高开发人员的SQL编程能力；提供上下文相关的执行计划帮助系统和SQL运行状态帮助；不是猜测或暗示，而是独特的 SQL 重写解决方案。

　　编写专家级 SQL 语句

　　LECCO SQL Expert的出现，让SQL优化变得异常简单。只要你会写SQL语句，就可以帮助用户找到最好的性能。LECCO SQL Expert不仅可以在短时间内找出所有可能的优化方案，还可以通过实际测试确定最有效的优化方案。与以往的数据库优化方法相比，LECCO SQL Expert将数据库优化技术提升到一个新的技术水平。依赖人类经验、耗费大量时间、受人类思维约束的数据库优化方法一直高效、省时、准确。更换自动优化软件。借助内置的“LECCO 助手”，即使是 SQL 初学者也可以快速轻松地编写专家级 SQL 语句。

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