10 распространенных ошибок программирования на SQL и как их избежать

1. Забытые первичные ключи

Каждая таблица требует первичный ключ для производительности. Если у вас нет первичного ключа в какой-либо таблице, ваши таблицы не соответствуют стандартным требованиям SQL и страдает производительность. Первичные ключи автоматически устанавливаются как кластерные индексы, что ускоряет запросы. Они всегда уникальны, поэтому вы можете использовать автоинкрементное числовое значение, если у вас нет другого столбца в таблице, который соответствует уникальному требованию.

Первичные ключи – ваш первый шаг к реляционным базам данных. Они ссылаются на внешние ключи в реляционных таблицах. Например, если у вас есть таблица со списком клиентов, столбец «CustomerId» будет уникальным для каждого клиента. Это может быть ваш столбец первичного ключа. Ваше значение CustomerId будет затем помещено в таблицу “Order”, ​​чтобы связать две таблицы вместе. Всегда используйте первичный ключ в каждой создаваемой вами таблице независимо от ее размера.

2. Плохо управляемая избыточность данных

Избыточность данных хороша для резервных копий, но не для табличных данных. Каждая таблица должна содержать уникальный набор данных, который не повторяет данные в других местах таблицы. Это одна из самых сложных идей для нового разработчика SQL. Очень просто забыть правила нормализации и повторить данные в нескольких таблицах для удобства, но это необязательно и представляет плохой дизайн таблицы.

Например, предположим, что у вас есть таблица клиентов, которая содержит адрес клиента. Поскольку адрес относится к клиенту, он находится в правильном месте. Затем вы создаете таблицу “Order” и добавляете адрес клиента в таблицу “Order”. Этот тип избыточности данных плохо спроектирован. Таблица Customer и “Order” могут связываться друг с другом, используя связи между первичным и внешним ключами. Что произойдет, если вы забудете обновить адрес клиента в таблице заказов? В результате у вас теперь есть два адреса для клиента, и вы не знаете, какой из них является точным.

Итог: всегда храните данные в одном месте и используйте отношения между первичным и внешним ключами для запроса данных.

3. Избегайте NOT IN или IN и используйте вместо этого JOIN

Операторы NOT IN и IN плохо оптимизированы. Они удобны, но обычно их можно заменить простым оператором JOIN. Посмотрите на пример запроса.

SELECT *FROM Customer
WHERE NOT IN (SELECT CustomerId FROM Order)

В приведенном выше заявлении возвращается набор данных всех клиентов, у которых нет заказа. В этом операторе база данных SQL извлекает все заказы из таблицы Order, а затем отфильтровывает набор записей на основе основного внешнего запроса в таблице Customer. Если у вас есть миллионы заказов, это чрезвычайно медленный запрос.

Альтернативный, более эффективный вариант заключается в следующем.

SELECT * FROM Customer c
LEFT JOIN Order o on c.CustomerId = o.CustomerId
WHERE o.CustomerId IS NULL

Оператор LEFT JOIN возвращает тот же набор данных, что и предыдущий оператор, но он гораздо более оптимизирован. Он объединяет две таблицы по первичному и внешнему ключу, что повышает скорость запроса и позволяет избежать предложений NOT IN и IN.

4. Забытые значения NULL и пустые строковые значения

Дискуссии между пустыми и пустыми строками между администраторами баз данных продолжались в течение десятилетий. Вы можете использовать значения NULL, если значения отсутствуют, или вы можете использовать фактические литеральные значения, такие как строки нулевой длины или 0 целочисленных значений. То, что вы используете в базе данных, должно быть одинаковым для всех таблиц, иначе запросы могут стать беспорядочными. Помните, что значения NULL не совпадают, например, со строкой нулевой длины, поэтому ваши запросы должны учитывать эти значения, если в дизайне таблицы нет стандарта.

Когда вы определите, что вы хотите использовать, убедитесь, что ваши запросы учитывают эти значения. Например, если вы разрешите NULL для фамилии пользователя, вы должны выполнить запрос с использованием фильтра NULL (NOT NULL или IS NULL) в ваших предложениях, чтобы включить или исключить эти записи.

5. Символ звездочки в операторах SELECT

Всегда определяйте столбцы, которые вы хотите вернуть в своих запросах. Этот стандарт предназначен для производительности и безопасности. Возьмите следующий запрос, например.

SELECT * FROM Customer

Запрос возвращает все значения клиентов, включая любые конфиденциальные данные, которые вы можете хранить в таблице. Что если вы сохраните в таблице пароль клиента или номер социального страхования? Надеемся, что эти значения зашифрованы, но даже наличие хэшированного значения может помочь хакерам. Это также проблема производительности, если у вас есть десятки столбцов в таблице.

Вместо приведенного выше запроса всегда определяйте каждый столбец. Следующее утверждение является примером.

SELECT CustomerId, FirstName, LastName FROM Customer

Вышеприведенный оператор определяет каждый столбец и ограничивает размер набора записей, а также то, что может увидеть хакер в случае взлома данных.

6. Цикл с слишком многими курсорами

Курсоры, циклические структуры в языке SQL, – это основа производительности базы данных. Они позволяют вам проходить через миллионы записей и запускать операторы для каждой из них в отдельности. Хотя это может показаться преимуществом, оно может снизить производительность базы данных. Циклы распространены в языках программирования, но они неэффективны в программировании SQL. Большинство администраторов баз данных отклоняют процедуры SQL с внедренными курсорами.

Лучше всего написать процедуру по-другому, чтобы избежать негативного влияния на производительность базы данных, если это возможно. Большинство курсоров можно заменить хорошо написанным оператором SQL. Если вы не можете избежать этого, то курсоры следует сохранить для запланированных заданий, которые выполняются в непиковые часы. Курсоры используются в отчетах о запросах и заданиях на преобразование данных, поэтому их не всегда можно избежать. Просто ограничьте их как можно больше в производственных базах данных, которые ежедневно выполняют запросы к вашей базе данных.

7. Несоответствия данных в процедурах назначения на местах

Когда вы объявляете столбцы таблицы, вы должны назначить каждому столбцу тип данных. Убедитесь, что этот тип данных охватывает все необходимые значения, которые необходимо сохранить. Определив тип данных, вы можете хранить только этот тип значения в столбце.

Например, вам, вероятно, нужна десятичная точность на 2-3 пункта в столбце, в котором хранится общая стоимость заказа. Если вы назначите этот столбец как целое число, ваша база данных сможет хранить только целые числа без десятичных значений. Что происходит с десятичными знаками зависит от вашей платформы базы данных. Он может автоматически обрезать значения или выдать ошибку. Любая альтернатива может создать серьезную ошибку в вашем приложении. Всегда учитывайте то, что вам нужно хранить при разработке ваших таблиц.

Это включает в себя написание запросов – когда вы пишете свои запросы и передаете значения параметров в хранимую процедуру, переменная должна быть объявлена ​​с правильным типом данных. Переменные, которые не представляют тип данных столбца, также будут выдавать ошибки или обрезать данные в процессе.

8. Логические операции OR и AND

При написании ваших запросов легко упустить простой логический порядок. Операторы AND и OR могут значительно изменить набор данных. Вы можете избежать распространенных ошибок SQL, используя круглые скобки или организовав свои операторы для представления логики, которая должна применяться.

Давайте посмотрим на оператор SQL, который смешивает операторы AND и OR.

SELECT CustomerId
FROM Customer
WHERE FirstName = 'AndreyEx' AND LastName = 'Destroyer' OR CustomerId > 0

Цель приведенного выше утверждения состоит в том, чтобы получить любых клиентов с именем и фамилией «AndreyEx» и «Destroyer», а идентификатор клиента больше нуля. Однако, поскольку мы смешали оператор AND с OR, возвращаются все записи, в которых идентификатор клиента больше нуля. Мы можем преодолеть это логическое препятствие, используя круглые скобки. Давайте добавим их к приведенному выше утверждению.

SELECT CustomerId
FROM Customer
WHERE (FirstName = 'AndreyEx' OR LastName = 'Destroyer') AND CustomerId > 0

Мы изменили логику для этого утверждения. Теперь первый набор скобок возвращает все записи, в которых имя клиента – AndreyEx или фамилия Destroyer. С помощью этого фильтра мы сообщаем SQL, чтобы он возвращал только те значения, где CustomerId больше нуля.

Эти типы логических утверждений должны быть хорошо проверены перед выпуском их в производство.

9. Подзапросы должны возвращать одну запись

Подзапросы не являются оптимальным способом написания операторов SQL, но иногда их невозможно избежать. Когда вы используете подзапросы, они всегда должны возвращать одну запись, иначе ваш запрос не будет выполнен.

Давайте посмотрим на пример.

SELECT CustomerId,
(SELECT OrderId FROM Order o WHERE c.CustomerId = o.CustomerId)
FROM Customer c

В приведенном выше запросе мы получаем список идентификаторов клиентов из таблицы Customer. Обратите внимание, что мы получаем идентификатор заказа из таблицы заказов, где совпадает идентификатор клиента. Если есть только один заказ, этот запрос работает нормально. Однако, если для клиента существует более одного заказа, подзапрос возвращает более одной записи, и запрос не выполняется. Вы можете избежать этой проблемы, используя оператор «Top 1».

Давайте изменим запрос на следующий.

SELECT CustomerId,
(SELECT Top 1 OrderId FROM Order o WHERE c.CustomerId = o.CustomerId ORDER BY OrderDate)
FROM Customer c

В приведенном выше запросе мы извлекаем только одну запись и упорядочиваем записи по дате. Этот запрос получает первый заказ, размещенный клиентом.

10. JOIN к индексам

Таблица всегда должна быть хорошо проиндексирована, и вы можете воспользоваться этими улучшениями производительности, используя оператор JOIN для столбцов, присвоенных индексу. В предыдущих примерах мы использовали первичный и внешний ключи таблицы. Столбец первичного ключа всегда является индексом, поэтому вам не нужно беспокоиться о производительности. Однако внешний ключ также должен иметь индекс.

Любые операторы JOIN, которые вы используете, должны иметь индекс для столбца. Если индекса нет, рассмотрите возможность добавления его в таблицу.

Заключение

Реляционные базы данных идеально подходят для большинства внутренних процедур, но вам необходимо создать правильный оператор SQL и оптимизировать таблицы и запросы для достижения максимальной производительности. Избегайте этих десяти ошибок SQL, и вы будете на пути к созданию быстрой и эффективной базы данных для любого малого, среднего или крупного онлайн-бизнеса.