فهم الفروق بين فحص الجدول وفحص الفهرس المتجمع

عند العمل مع قواعد البيانات، قد تواجه مصطلحي فحص الجدول وفحص الفهرس المتجمع. بينما تم تصميم كلتا الطريقتين للوصول إلى البيانات في قاعدة بيانات SQL Server، إلا أنهما تعملان بشكل مختلف ولديهما آثار أداء مختلفة. في هذه التدوينة، سنستكشف الفروق الأساسية بينهما ولماذا قد يُعتبر أحدهما أفضل من الآخر.

ما هو فحص الجدول؟

يحدث فحص الجدول عندما يقوم محرك قاعدة البيانات بقراءة جميع صفحات البيانات في جدول ما للعثور على الصفوف التي تتطابق مع شرط محدد. هذه الطريقة مباشرة لكنها غير فعالة، خاصة إذا كان الجدول يحتوي على عدد كبير من السجلات.

• جدول غير مرتب: إذا لم يكن للجدول فهرس متجمع، فإنه يُصنف كجدول غير مرتب. وهذا يعني أن صفحات البيانات ليست منظمة بترتيب معين، مما يؤدي إلى ما يلي:
  • عدم وجود صفحات بيانات مرتبطة
  • الضرورة لإجراء عمليات بحث في خريطة تخصيص الفهرس (IAM) للتنقل بين الصفحات.

ما هو فحص الفهرس المتجمع؟

في المقابل، يستخدم فحص الفهرس المتجمع فهرس متجمع للوصول إلى البيانات بشكل أكثر كفاءة. في جدول متجمع، يتم تنظيم صفحات البيانات بترتيب محدد (وفقًا للعمود المفهرس)، مما يسمح بأداء أفضل أثناء الفحوصات.

• قائمة مرتبطة مزدوجة: يتم ربط صفحات البيانات من خلال قائمة مرتبطة مزدوجة. وهذا يعني:
  • يمكن إجراء عمليات الفحص المتسلسل بشكل أسرع.
  • انخفاض الجهد عند الحاجة للعثور على صف معين من البيانات حيث أن البيانات مرتبة.

مقارنة الأداء: فحص الجدول مقابل فحص الفهرس المتجمع

دعونا نتعمق في سبب تفضيل فحص الفهرس المتجمع عمومًا على فحص الجدول بمزيد من التفاصيل مع بعض الأمثلة.

استعلام المثال

اعتبر المثال التالي:

1. بدون فهرس متجمع (جدول غير مرتب):

   DECLARE @temp TABLE (SomeColumn VARCHAR(50));
   INSERT INTO @temp SELECT 'SomeVal';
   SELECT * FROM @temp;
   

2. مع فهرس متجمع:

   DECLARE @temp TABLE (RowID INT NOT NULL IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY, SomeColumn VARCHAR(50));
   INSERT INTO @temp SELECT 'SomeVal';
   SELECT * FROM @temp;
   

تحليل الأداء

إليك كيفية مقارنة الطريقتين ببعضهما:

• فحوصات الجدول:

  • يتطلب الفحص التنقل عبر جميع الصفحات.
  • يستخدم كتابة ثانية إلى IAM، مما يمكن أن يبطئ الأداء.

• فحوصات الفهرس المتجمع:

  • نظرًا لأن البيانات مرتبة، عندما تقوم بإجراء استعلام مع جملة WHERE، فإنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من كمية البيانات التي تم فحصها.
  • حتى بالنسبة للاستياء التي تسترجع جميع الصفوف، فإن الطبيعة المرتبطة للصفحات تجعلها أسرع بشكل هامشي من جدول غير مرتب.

متى تستخدم كل طريقة

• فحص الفهرس المتجمع هو عمومًا أكثر كفاءة لأنه:

  • يمكن أن يستوعب استعلامات النطاق بفعالية.
  • يسمح بتحقيق الأداء الأمثل من خلال عمليات بحث في الفهرس المتجمع.

• فحوصات الجدول أقل كفاءة في الحالات التي:

  • تحتوي على سجلات كبيرة ولا يوجد ترتيب.
  • لديك عمليات بحث شرطية لا يمكن الاستفادة من هيكل مفهرس.

الآثار المترتبة على عمليات الإدراج والتحديث والحذف

• أداء الإدراج والتحديث والحذف:

  • في التجارب، تم إظهار أن الفهارس المتجمعة تتفوق على الجداول غير المرتبة في:
    • عمليات الإدراج (أسرع بنسبة 3%)
    • عمليات التحديث (أسرع بنسبة 8%)
    • عمليات الحذف (أسرع بنسبة 18%)

• ومع ذلك، يمكن أن تحقق الجداول غير المرتبة فوائد في الأداء في ظل ظروف تحميل ثقيل بسبب عبء الصيانة الأقل ولكن على حساب استرجاع أبطأ أثناء عمليات البحث.

الخلاصة

باختصار، بينما يمكن لكل من فحص الجدول وفحص الفهرس المتجمع فحص جميع السجلات في جدول ما، فإن فحص الفهرس المتجمع عادة ما يكون أكثر كفاءة بفضل منهجه الهيكلي وقدرات التنقل الأسرع. من خلال فهم هذه الفروق، يمكن لمشرفي قواعد البيانات والمطورين اتخاذ قرارات أفضل بشأن الفهرسة واستراتيجيات استرجاع البيانات، مما يؤدي إلى تحسين أداء تطبيقاتهم في SQL Server.

إذا كنت تريد تحسين استعلامات SQL وعمليات الاسترجاع الخاصة بك، فكر في تنفيذ الفهارس المتجمعة حيثما كان ذلك مناسبًا وفقًا لاحتياجات قاعدة البيانات الخاصة بك وطبيعة استعلاماتك.