Alles, was Entwickler über SQL Performance wissen müssen

0. Vorwort — Warum Entwickler indizieren müssen

1. Anatomie eines Indexes — Wie sieht ein SQL Index aus?

   1. Die Blätter — Eine doppelt verkettete Liste

   2. Der B-Tree — Ein ausbalancierter Baum

   3. Langsame Indizes, Teil I — Zwei Zutaten machen den Index langsam

2. Die Where-Klausel — Die Suchgeschwindigkeit verbessern

   1. Der Gleicheheitsoperator — Exakte Bedingungen

      1. Primärschlüssel — Indexnutzung kontrollieren

      2. Zusammengesetzte Schlüssel — Mehrspaltige Indizes

      3. Langsame Indizes, Teil II — Die erste Zutat, nochmals

   2. Funktionen — Funktionen in der where-Klausel

      1. Groß- und Kleinschreibung ignorieren — UPPER und LOWER

      2. Benutzerdefinierte Funktionen — Grenzen der Indizierbarkeit

      3. Über-Indizierung — Vermeide Redundanzen

   3. Parametrisierte Abfragen — Für Sicherheit und Performance

   4. Nach Bereichen Suchen — Jenseits der Gleichheit

      1. Größer, Kleiner und BETWEEN — Beachte die Spaltenreihenfolge

      2. SQL LIKE Filter Indizieren — LIKE ist keine Volltextsuche

      3. Indizes kombinieren — Warum nicht einen Index für jeder Spalte?

   5. Partielle Indizes — Ausgewählte Zeilen indizieren

   6. NULL in der Oracle Datenbank — Eine wichtige Kuriosität

      1. NULL im Index — Jeder Index ist ein partieller Index

      2. NOT NULL Constraints — beeinflussen die Indexnutzung

      3. Partielle Indizes emulieren — mit funktions-basierter Indizierung

   7. Verstümmelte Bedingungen — Verbreitete Anti-Pattern

      1. Datums-Typen — verursachen viele Probleme

      2. Numerische Strings — Mische die Typen nicht

      3. Spalten zusammenfügen — und redundante where-Klauseln

      4. Schlaue Logik — Der schlauste Weg SQL langsam zu machen

      5. Mathematik — Datenbanken lösen keine Gleichungen

3. Performance und Skalierbarkeit — Über Hardware

   1. Das Datenvolumen — Schlampige Indizierung schlägt zurück

   2. Die Systemlast — Die Zugriffsrate beeinflusst die Antwortzeit

   3. Antwortzeit und Durchsatz — Horizontale Skalierbarkeit

4. Die Join Operation — Nicht unbedingt langsam

   1. Nested Loops – verschachtelte Schleifen — Das ORM N+1 Problem

   2. Hash Join — Benötigt eine völlig andere Indizierung

   3. Sort-Merge Join ‌— Wie ein Zipverschluss auf sortierten Daten

5. Daten-Cluster — Daten Zusammenlegen: die zweite Macht

   1. Index-Filterprädikate gezielt einsetzten — LIKE tunen

   2. Index-Only Scan – Den Tabellenzugriff vermeiden

   3. Index-organisierte Tabellen – Clustered Indizes ohne Tabelle

6. Sortieren und Gruppieren — Pipelined order by: die dritte Macht

   1. Indexed Order By — im Zusammenspiel mit der where-Klausel

   2. ASC/DESC und NULLS FIRST/LAST — die Indexreihenfolge ändern

   3. Indexed Order By — Gruppierung am „Fließband“

7. Teilergebnisse — Effizientes blättern

   1. Top-N Zeilen abfragen — wenn man nur die ersten paar Zeilen braucht

   2. Die nächste Seite laden — die Offset- und Seek-Methoden im Vergleich

   3. Window-Funktionen — mit analytischen Funktionen blättern

8. Insert, Delete und Update — Wie sich Indizierung auf DML auswirkt

   1. Insert — kann keinen direkten Nutzen aus Indizierung ziehen

   2. Delete — nutzt Indizes für die where-Klausel

   3. Update — betrifft nicht alle Indizes der Tabelle

1. Ausführungspläne — Ausführungspläne holen und lesen

   1. Db2 (LUW) : Erstellen • Operationen • Zugriffs- und Filterprädikate

   2. MySQL : Erstellen • Operationen • Zugriffs- und Filterprädikate

   3. Oracle : Erstellen • Operationen • Zugriffs- und Filterprädikate

   4. PostgreSQL : Erstellen • Operationen • Zugriffs- und Filterprädikate

   5. SQL Server : Erstellen • Operationen • Zugriffs- und Filterprädikate

   6. SQLite: Erstellen • Operationen

2. Mythen-Verzeichnis — Verbreitete Mythen und Irrglauben

   1. Indizes können degenerieren

   2. Selektivste Spalte zuerst

   3. Oracle kann NULL nicht Indizieren

   4. Dynamisches SQL ist langsam

3. Beispiel Schema — CREATE und INSERT Skripts

4. Glossar — Die wichtigsten Datenbankbegriffe kurz erklärt

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Über den Autor

Markus Winand gibt auf modern-sql.com Einblick in SQL und zeigt, wie es von verschiedenen Systemen unterstützt wird. Zuvor machte er use-the-index-luke.com, was er noch immer wartet. Markus kann als Trainer, Sprecher und Berater auf winand.at engagiert werden.

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