Бази даних-20210115T104840Z-001 / Реферат на тему _Современные СУБД_ / Using_MySql,_MS_SQL_Server_and_Oracle

Пример 3: использование функции COUNT и оценка её производительности

Здесь можно увидеть несколько странную картину.

Для MySQL подтверждается бытующее мнение о том, что COUNT(*) работает медленнее всего, но неожиданно самым быстрым оказывается вариант с COUNT (поле_без_индекса). Однако стоит отметить, что на меньшем объёме данных (до миллиона записей) ситуация оказывается совершенно иной — быстрее всего работает COUNT (*).

MS SQL Server показал ожидаемые результаты: COUNT(первичный_ключ) оказался самым быстрым, COUNT(DISTINCT поле_без_индекса) — самым мед-

ленным. На меньших объёмах данных этот результат не меняется.

И теперь самое интересное — результаты Oracle: здесь снова подтвердились слухи о медленной работе COUNT(*) , но все остальные запросы показали по-

трясающий результат, очень высокую стабильность этого результата и полную независимость от объёма анализируемых данных. (Обратитесь к документации по Oracle, чтобы узнать, как этой СУБД удаётся так быстро выполнять некоторые виды

COUNT).

Пусть данное исследование и не претендует на научный подход, но общая рекомендация состоит в том, чтобы использовать COUNT(1) как в среднем один из самых быстрых вариантов для разных СУБД и разных объёмов данных, т.к. остальные варианты иногда оказываются быстрее, но иногда и медленнее.

Исследование 2.1.3.EXP.B: рассмотрим, как функция COUNT реагирует на NULL-значения и на повторяющиеся значения в DISTINCT-РЄЖИМЄ. Добавим в базу данных «Исследование» таблицу table_with_nulls.

Рисунок 2.1.f — Таблица table_with_nulls во всех трёх СУБД

Поместим в созданную таблицу следующие данные (одинаковые для всех трёх СУБД):

x

1 __

1 __

2 _

NULL

Выполним следующие запросы на подсчёт количества записей в этой таб-

лице:

MySQL I Исследование 2.1.3.EXP.B |

1— Вариант 1: COUNT(*)

2SELECT COUNT(*) AS 'total records'

3 FROM 'table_with_nulls'

1— Вариант 2: COUNT(l)

2SELECT COUNT(l) AS 'total records'

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 30/545

Пример 3: использование функции COUNT и оценка её производительности

MS SQL Исследование 2.1.3.EXP.B

1— Вариант 1: COUNT(*)

2SELECT COUNT(*) AS [total records]

3FROM [table_wi

th_nulls]

1— Вариант 2: COUNT(1)

2SELECT COUNT(1) AS [total records]

1— Вариант 2: COUNT(1)

2SELECT COUNT 1 AS "total records"

Все шесть запросов во всех СУБД вернут одинаковый результат: total_records

4

Теперь выполним запрос с COUNT, где аргументом будет являться имя поля:

Поскольку в таком случае подсчёт не учитывает NULL-значения, во всех трёх СУБД получится следующий результат:

total_records

3

И, наконец, выполним запрос с COUNT в DISTINCT-РЄЖИМЄ:

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 31/545

Пример 3: использование функции COUNT и оценка её производительности

В таком режиме COUNT не учитывает не только NULL-значения, но и все дуб-

ликаты значений (в наших исходных данных значение «1» было представлено дважды). Итого, результат выполнения запроса во всех трёх СУБД:

total_records

2

Осталось проверить, как COUNT работает на пустом множестве значений. Изменим запрос так, чтобы в выборку не попадал ни один ряд:

Все три СУБД возвращают одинаковый легко предсказуемый результат:

negative_records

0

Задание 2.1.3.TSK.A: показать, сколько всего читателей зарегистрировано в библиотеке.

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 32/545

Пример 4: использование функции COUNT в запросе с условием

2.1.4.Пример 4: использование функции COUNT в запросе с условием

Задача 2.1.4.a{29}: показать, сколько всего экземпляров книг выдано читателям.

Задача 2.1.4. b{30}: показать, сколько всего разных книг выдано читателям.

Ожидаемый результат 2.1.4.a.

in_use

5

Ожидаемый результат 2.1.4. b.

in_use

4

Решение 2.1.4.

Вся информация о выданных читателям книгах (фактах выдачи и возврата) хранится в таблице subscriptions, поле sb_book которой содержит идентификатор выданной книги. Поле sb_is_active содержит значение Y в случае, если книга сейчас находится у читателя (не возвращена в библиотеку).

Таким образом, нас будут интересовать только строки со значением поля sb_is_active равным Y (что отражено в секции WHERE, см. третью строку всех

шести запросов 2.1.4.a-2.1.4.b), а разница между задачами 2.1.4.a и 2.1.4.b состоит в том, что в первом случае мы просто считаем все случаи «книга находится у читателя», а во втором случае мы не учитываем повторения (когда на руки выдано несколько экземпляров одной и той же книги) — и достигаем это за счёт COUNT (DIS-

TINCT поле).

MySQL і Решение 2.1.4.a

1 SELECT COUNT('sb book') AS 'in use' 2 FROM 'subscriptions'

3 WHERE 'sb is active' = 'Y'

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 33/545

Пример 4: использование функции COUNT в запросе с условием

Решение 2.1.4.b{29}.

Здесь мы расширяем решение{29} задачи 2.1.4.a{29}, добавляя ключевое слово DISTINCT в параметр функции COUNT, что обеспечивает подсчёт неповторяющихся значений поля sb_book.

Задание 2.1.4.TSK.A: показать, сколько всего раз читателям выдавались книги.

& Задание 2.1.4.TSK.B: показать, сколько читателей брало книги в библиотеке.

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 34/545

Пример 5: использование функций SUM, MIN, MAX, AVG

2.1.5. Пример 5: использование функций SUM, MIN, MAX, AVG

Задача 2.1.5.a{31}: показать общее (сумму), минимальное, максимальное и среднее значение количества экземпляров книг в библиотеке.

Ожидаемый результат 2.1.5.a.

чР Решение 2.1.5.a{31}.

Втакой простой формулировке эта задача решается запросом, в котором достаточно перечислить соответствующие функции, передав им в качестве параметра поле b_quantity (и только в MS SQL Server придётся сделать небольшую

доработку).

Обратите внимание на 4-ю строку в запросе 2.1.5.a для MS SQL Server: без приведения функцией CAST значения количества книг к дроби, итоговый результат работы функции AVG будет некорректным (это будет целое

число), т.к. MS SQL Server выбирает тип данных результата на основе типа данных входного параметра. Продемонстрируем это.

1SELECT SUM [b_quantity] AS [sum],

2MIN([b_quantity]) AS [min],

3MAX([b_quantity]) AS [max],

4AVG([b_quantity]) AS [avg]

5FROM [books]

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 35/545

Пример 5: использование функций SUM, MIN, MAX, AVG

сумма, поделённая на количество значений) может произойти переполнение разрядной сетки.

Исследование 2.1.5. EXP.A: рассмотрим реакцию различных СУБД на ситуацию переполнения разрядной сетки.

Создадим в БД «Исследование» таблицу overflow с одним числовым целочисленным полем:

MySQL MS SQL Server Oracle

Рисунок 2.1.g — Таблица overflow во всех трёх СУБД

Поместим в созданную таблицу три максимальных значения для её поля x:

1-- Запрос 1: SUM

2SELECT SUM [x]) AS [sum]

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 36/545

Пример 5: использование функций SUM, MIN, MAX, AVG

3 FROM [overflow]

1-- Запрос 2: AVG

2SELECT AVG [x]) AS [avg]

3FROM [overflow]

Теперь выполним для каждой СУБД запросы на получение суммы значений

MySQL Исследование 2.1.5.EXP.A

1-- Запрос 1: SUM

2SELECT SUM('x') AS 'sum'

FROM 'overflow'

Исследование 2.1.5.EXP.A

1-- Запрос 2: AVG

2SELECT AVG('x') AS 'avg' FROM 'overflow'

из поля x и среднего значения в поле х:

MS SQL

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 37/545

Пример 5: использование функций SUM, MIN, MAX, AVG

2 SELECT SUM("x" AS "sum"

3 FROM "overflow"

1-- Запрос 2: AVG

2SELECT AVG("x" AS "avg"

3FROM "overflow"

MySQL и Oracle выполнят запросы 2.1.5.EXP.A и вернут корректные данные, а в MS SQL Server мы получим сообщение об ошибке:

Msg 8115, Level 16, State 2, Line 1. Arithmetic overflow error converting expression to data type int.

Это вполне логично, т.к. при попытке разместить в переменной типа INT трёхкратное максимальное значение типа INT, возникает переполнение разрядной

сетки.

MySQL и Oracle менее подвержены этому эффекту, т.к. у них «в запасе» есть DECIMAL и NUMBER, в формате которых и происходит вычисление. Но при достаточ-

ном объёме данных там тоже возникает переполнение разрядной сетки.

Особая опасность этой ошибки состоит в том, что на стадии разработки и поверхностного тестирования БД она не проявляется, и лишь со временем, когда у реальных пользователей накопится большой объём данных, в какой-то момент ранее прекрасно работавшие запросы перестают работать.

Исследование 2.1.5.EXP.B. Чтобы больше не возвращаться к особенностям работы агрегирующих функций, рассмотрим их поведение в случае наличия в анализируемом поле NULL-значений, а также в случае пустого набора входных значений.

Используем ранее созданную таблицу table_with_nulls{26}. В ней попрежнему находятся следующие данные:

x

_1 ___

_1 ___

_2 ___

NULL

Выполним запросы 2.1.5.EXP.B:

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 38/545

Пример 5: использование функций SUM, MIN, MAX, AVG

Все запросы 2.1.5.EXP.B возвращают почти одинаковый результат (разница только в количестве знаков после запятой в значении функции AVG: у MySQL там четыре знака, у MS SQL Server и Oracle — 14 и 38 знаков соответственно):

Как легко заметить из полученных данных, ни одна из функций не учитывает NULL-значения.

Исследование 2.1.5.EXP.C. Последний эксперимент будет заключаться в применении к выборке такого условия, которому не соответствует ни один ряд: таким образом в выборке окажется пустое множество строк.

Здесь все три СУБД также работают одинаково, наглядно демонстрируя, что на пустом множестве функции SUM, MIN, MAX, AVG возвращают NULL:

Также обратите внимание, что при вычислении среднего значения не произошло ошибки деления на ноль.

Логику работы на пустом множестве значений функции COUNT мы уже рассмотрели ранее (см. исследование 2.1.3.EXP.B{28}).

& Задание 2.1.5.TSK.A: показать первую и последнюю даты выдачи книги читателю.

Работа с MySQL, MS SQL Server и Oracle в примерах © Богдан Марчук Стр: 39/545