[译] 你的 Rails 应用正确建立索引了吗

  • April 01, 2019 05:05
  • Posted by jayce
  • 0 comments

原文 Faster Rails: Is Your Database Properly Indexed?

我的 Rails 应用正常流畅的工作了好几个月后,随着产品的增长和用户开始涌入,Web 请求开始变得缓慢,数据库 CPU 使用率开始上升。然而我并没有做过什么更改,为什么应用就开始变慢了?

这个问题是否有解决办法? 或者说在 Rails 下不支持大规模地扩展?

是什么让 Rails 程序变慢?

虽说程序变缓慢的原因有很多,但数据库查询通常在应用程序性能表现中扮演着举足轻重的角色。例如将过多的数据加载到内存中,N + 1 查询,缺少缓存等,其中缺少适当的数据库索引是让查询变缓慢的罪魁祸首。

没有为外键常用搜索字段需要排序的字段等添加索引可能会产生巨大的差异。在只有数千条记录的表中可能无足轻重,几乎无法察觉;但是当你访问数百万条记录时,查询缓慢的问题将暴露无遗。

数据库索引扮演的角色

当你创建数据库字段时, 需要重点考虑是否将会根据该字段来查找或检索数据。

举个列子,让我们看一下Semaphore的内部结构。我们有一个 Project Model, 每一个 Project 有一个 name 属性。 当有人要在Semaphore中访问 Project 时,例如:https://semaphoreci.com/renderedtext/test-boosters, 在控制器中第一件要做的事情就是通过 name 查找 project :

project = Project.find_by_name(params[:name])

如果没有添加索引,数据库引擎将逐条检索 projects 表中的每一条数据,直到找到匹配项。

但是如果我们在 projects 添加索引,查询将会快很多。如下:

class IndexProjectsOnName < ActiveRecord::Migration
  def change
    add_index :projects, :name
  end
end

把索引想象成书末的索引部分可以让你让好的了解它。如果你想要找到书中的一个单词,你可以选择把整本书读完然后找到那个单词,也可以打开索引部分 , 通过按照字母顺序排列的重要单词列表,找到该单词并得到该单词所在的页面。

什么时候需要建立索引?

根据以往经验得出的一个建议是为 SQL 查询的 WHEREHAVINGORDER BY 部分中引用的所有内容创建数据库索引。

唯一性索引

任何基于唯一值字段的查询都应该建立索引。

例如一下查询:

User.find_by_username("shiroyasha")
User.find_by_email("support@semaphoreci.com")

将受益于为usernameemail 字段添加的索引:

add_index :users, :username
add_index :users, :email

外键索引

如果你有 belongs_to 或者 has_many 关联关系,你需要为外键添加索引以优化查询速度。

举个列子,我们有 branches 属于 projects:

class Project < ActiveRecord::Base
  has_many :branches
end

class Branch < ActiveRecord::Base
  belongs_to :project
end

为了更快的查询,我们需要添加如下索引

add_index :branches, :project_id

在多态关联中,Project 的所有者可以是 User,也可以是Organization:

class Organization < ActiveRecord::Base
  has_many :projects, :as => :owner
end

class User < ActiveRecord::Base
  has_many :projects, :as => :owner
end

class Project < ActiveRecord::Base
  belongs_to :owner, :polymorphic => true
end

我们需要确保建立一个双索引:

# Bad: This will not improve the lookup speed

add_index :projects, :owner_id
add_index :projects, :owner_type

# Good: This will create the proper index

add_index :projects, [:owner_id, :owner_type]

排序字段索引

可以为经常需要排序的字段建立专用索引来提高查询速度。

Build.order(:updated_at).take(10)

updated_at 添加专用索引

add_index :updated_at

有必要总是使用索引吗?

为重要的字段添加索引可以极大的提高应用程序的性能,但有时候效果甚微,甚至让应用程序变的更慢。

例如:

  1. 为需要经常插入/删除记录的表添加索引可能会对数据库的性能产生负面影响。(索引带来的方便不是免费的,每一次的插入/删除都需要维护索引)
  2. 具有海量数据的表需要为索引提供能多的存储空间。

Comments

Post your comment