СTE, подзапрос или представление?

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня мы окунёмся в мир SQL запросов и рассмотрим различные подходы, которые разработчики используют для работы с данными в БД. В современном мире разработки, где информация становитесь все больше и больше, и скорость получения данных имеет большое значение, умение эффективно извлекать и обрабатывать данные становится неотъемлемой частью работы многих SQL специалистов (особенно тех кто работает с нагруженными системами и DWH). Мы поговорим о таких методах, как Common Table Expressions (CTE), подзапросы, представления и материализованные представления.

CTE (Общее Табличное Выражение) и их использование

Определение: CTE (Общее Табличное Выражение) — это временный набор результатов, который определяется в рамках выполнения одного оператора (SELECT, INSERT, UPDATE или DELETE). CTE позволяют упрощать выполнение сложных запросов, делая их более читаемыми и поддерживаемыми.

Характеристики CTE

CTE могут материализоваться в памяти в ходе выполнения запроса, что позволяет избежать повторного выполнения одного и того же SQL запроса, если он используется несколько раз в основном запросе.

План выполнения запроса с CTE (Materialize  (cost=0.00..527.63 rows=51719 width=1) говорит нам о материализации результатов )

План выполнения запроса с CTE (Materialize (cost=0.00..527.63 rows=51719 width=1) говорит нам о материализации результатов)

Синтаксис:

WITH CTE_Name AS (
    SELECT column1, column2
    FROM table_name
    WHERE condition
)
SELECT *
FROM CTE_Name;

Преимущества CTE:

  1. Читаемость: CTE упрощают сложные запросы, разбивая их на логически связанные части, что делает код легче воспринимаемым.

  2. Избежание многократного выполнения: Если один и тот же набор данных требуется в нескольких местах в запросе, использование CTE позволяет материализовать результаты один раз и использовать их множество раз без повторной выборки из базы данных, что приводит к более эффективному выполнению.

  3. Рекурсия: CTE поддерживают рекурсивные запросы, что позволяет выполнять сложные иерархические запросы (например, при работе с родительскими и дочерними записями).

  4. Модульность: CTE помогают инкапсулировать логику, что делает её повторно используемой в рамках одного запроса, а также упрощает поддержку и изменение SQL кода.

Когда использовать CTE:

  • При работе с сложными соединениями или множеством агрегаций, где повторное выполнение одной и той же подзадачи может значительно снизить производительность.

  • В ситуациях, когда необходимо создать рекурсивный запрос (например, для извлечения данных из иерархической структуры).

  • Для повышения читаемости и структурированности запросов, особенно если они содержат несколько уровней вложенности.

Подзапросы и их использование

Определение: Подзапрос — это вложенный запрос, который помещается внутри другого SQL-запроса. Он может возвращать данные, которые затем могут использоваться в основном запросе.

Синтаксис:

SELECT column1, column2
FROM table_name
WHERE column1 IN (
    SELECT column1
    FROM another_table
    WHERE condition
);
SELECT 
column1,
(
    SELECT column1
    FROM another_table as at
    WHERE at.id = t.another_table_id
) as column1_from_another_table
FROM table_name as t

Преимущества подзапросов:

  • Инлайн-запросы: Подзапросы позволяют использовать результат напрямую без создания временной структуры.

  • Гибкость: Их можно использовать в операторах SELECT, INSERT, UPDATE и DELETE.

Когда использовать подзапросы:

  • Когда вычисление простое и не требует повторного использования.

  • Когда необходимо фильтровать данные на основе результатов другого запроса.

Представление и их использование

Определение: Представление — это виртуальная таблица, основанная на результате запроса SQL. Представления не хранят данные физически, но предоставляют способ упростить сложные запросы и именовать их.

Синтаксис:

CREATE VIEW View_Name AS
SELECT column1, column2
FROM table_name
WHERE condition;

Преимущества представлений:

  • Безопасность данных: Ограничивают доступ к конкретным строкам или столбцам.

  • Повторное использование: Легко повторно использовать в нескольких запросах.

Когда использовать представления:

  • Когда необходимо инкапсулировать сложные запросы.

  • Для повышения безопасности путём ограничения доступа к данным.

  • Для избегания дублирования кода

Материализованное представление и их использование

Определение: Материализованное представление — это объект базы данных, который содержит результаты запроса и хранит их физически. В отличие от обычных представлений, материализованные представления могут периодически обновляться и обеспечивать лучшую производительность для сложных агрегационных запросов.

Синтаксис:

CREATE MATERIALIZED VIEW Materialized_View_Name AS
SELECT column1, column2
FROM table_name
WHERE condition;

Преимущества материализованных представлений:

  • Увеличение производительности: Существенно ускоряет запросы, заранее вычисляя сложные соединения и агрегации.

  • Хранящие результаты: Результаты хранятся, обеспечивая более быстрый доступ, чем если бы их приходилось вычислять каждый раз.

Когда использовать материализованные представления:

  • Когда первоначальные данные изменяются редко.

  • Когда возникают проблемы с производительностью из-за сложных запросов или агрегаций.

временные таблицы и их использование

Определение: Временная таблица — это краткосрочная таблица, которая создается во время сеанса пользователя. Они могут временно хранить результаты и автоматически удаляются при завершении сеанса.

Синтаксис:

CREATE TEMPORARY TABLE Temp_Table_Name (
    column1 datatype,
    column2 datatype
);

Преимущества временных таблиц:

  • Область сеанса: Данные хранятся временно, не оказывая воздействия на основную схему базы данных.

  • Гибкость структуры: Их можно динамически структурировать по мере необходимости.

  • Удаление и изоляция: Автоматически удаляются в конце сеанса

Когда использовать временные таблицы:

  • Для сложных преобразований, когда необходимо сохранить промежуточные этапы.

  • Когда необходимо временно хранить большое количество строк.

Когда использовать каждую из конструкций?

SQL Конструкция

Случай использования

CTE

Сложные запросы, рекурсивные запросы, улучшение читаемости, когда нужно повторно использовать результат

Подзапрос

Инлайн-вычисления, фильтрация на основе результатов других запросов.

Представление

Инкапсуляция сложных запросов, повышение безопасности.

Материализованное представление

Улучшение производительности для не часто изменяющихся данных.

Временная таблица

Хранение промежуточных результатов для преобразований.

Заключение

В заключение, выбор правильной конструкции SQL — будь то CTE, подзапросы, представления, материализованные представления или временные таблицы — играет ключевую роль в эффективности и удобстве работы с данными. Каждое из этих решений имеет свои сильные и слабые стороны, и их применение напрямую зависит от конкретных требований вашего проекта.

Например, когда вы сталкиваетесь с ситуацией, где два запроса используют один и тот же расчет на основе данных из одних и тех же таблиц, создание представления может быть оптимальным решением, позволяющим не только улучшить читаемость кода, но и повысить его производительность. В случаях, когда необходимо выбрать данные на основе заранее обработанных результатов и повторно использовать их в пределах одного запроса, стоит обратить внимание на CTE. Этот подход помогает избегать дублирования кода и делает запрос более читаемым.

Если же ваша задача заключается в сохранении временных данных для дальнейших вычислений или проверки результатов, временные таблицы будут наилучшим выбором. Их использование позволяет гибко управлять промежуточными результатами без влияния на основные таблицы базы данных. В случаях, когда ваши данные обновляются редко, и вы нуждаетесь в быстром доступе к сложным запросам, стоит рассмотреть вариант с материализованными представлениями, которые могут значительно ускорить работу.

Habrahabr.ru прочитано 5117 раз