302

Глава 12 Взаимодействие с базами данных

Оптимизация баз данных важна потому, что взаимодействие с базами данных как правило, является главным "бутылочным горлышком" в приложении.

Прежде чем начинать изучение структурирования и регулировки запросов следует ознакомиться с системами баз данных в целом. В главе рассматриваются принципы работы систем баз данных с точки зрения проектирования эффективных запросов Здесь также представлен краткий обзор моделей доступа к данным, раскрывающий распространенные модели отображения структур данных языка РНР на данные в базе данных. Наконец, рассматриваются методы настройки, повышающие скорость взаимодействия с базами данных.

Принципы действия баз данных и запросов

СУРБД является системой для организации данных в таблицы. Таблицы составляются из строк, а строки имеют определенный формат. SQL (первоначально Structured Query Language - язык структурированных запросов; в настоящее время аббревиатура не несет в себе специфического значения) обеспечивает синтаксис для поиска ^^т^{ЧеНИЯ И3 баЗЫ ТСХ данных}- ^которые соответствуют определенным критериям. СУРЬД-системы являются реляционными, поскольку между полями в таблицах можно определить отношения, что позволяет разбивать данные на логически обособленные таблицы и, используя реляционные операции по мере необходимости, собирать эти данные снова.

Таблицы, контролируемые системой, хранятся в дисковых файлах данных. В зависимости от используемой СУРБД между таблицами и лежащими в их основе файлами могут быть отношения "один к одному", "многие к одному" или "один ко многим".

Записи, хранимые в таблицах, не имеют определенного порядка расположения поэтому без дополнительной инфраструктуры поиск объекта в таблице потребовал бы просмотра и сопоставления с определенным критерием каждой записи в таблице Подобная операция называется полным сканированием таблицы (full table scan). Эта операция значительно замедляется по мере увеличения размеров таблиц.

Для того чтобы повысить эффективность запросов, в СУРБД-системах используются индексы. Индекс (index), как и подразумевает термин, представляет собой структуру которая облегчает поиск данных в таблице по определенному полю. Индекс по существу является специальной таблицей, упорядоченной по ключу, который указывает на точное месторасположение записей для данного ключа. В различных СУРБД используемые для индексов структуры данных отличаются. (На практике многие из них позволяют выбирать определенный тип индекса из множества поддерживаемых алгоритмов.)

На рис. 12.1 показан пример поиска в базе данных с индексом в стиле бинарного дерева. Следует отметить, что после выполнения эффективного поиска для определенного ключа в индексе, можно непосредственно перейти к записи, удовлетворяющей критериям поиска.

Обычно таблица базы данных имеет первичный ключ. Для целей изложения материала здесь достаточно отметить, что первичный ключ (primary key) представляет собой индекс по одному или нескольким столбцам. Столбцы в индексе должны иметь следующие свойства: они не могут содержать null-символ, а комбинация значений в столбцах должна быть уникальной для каждой строки в таблице. Первичные ключи являются естественными уникальными индексами, т.е. любой ключ в индексе будет соответствовать только одной записи.