Optimisation des requêtes dans MySQL : optimisation des requêtes principales par rapport aux requêtes lentes

Lorsque vous travaillez avec MySQL ou toute autre base de données relationnelle, l'optimisation des performances est souvent associée à l'identification et à la correction des « requêtes lentes ». Il s'agit de requêtes dont l'exécution est trop longue, généralement en raison d'une mauvaise indexation, de jointures complexes ou d'ensembles de données volumineux. Cependant, se concentrer exclusivement sur les requêtes lentes n'est peut-être pas la stratégie la plus efficace pour optimiser les performances globales de votre application.

Dans cet article, nous découvrirons pourquoi l'optimisation des requêtes haute fréquence qui consomment des ressources système importantes (appelées « requêtes les plus fréquentes ») peut souvent offrir des avantages plus substantiels que de se concentrer uniquement sur les requêtes lentes.

Il est important de garder à l’esprit que les requêtes peuvent être problématiques pour deux raisons principales :

1. Requêtes qui entraînent une charge importante sur le système : il s'agit de requêtes à haute fréquence qui s'exécutent efficacement de manière isolée, mais qui imposent une charge importante au système en raison de leur fréquence.
2. Requêtes avec des temps de réponse inacceptables : il s'agit de requêtes lentes qui peuvent entraîner des retards, en particulier dans les applications interactives, mais qui peuvent poser moins de problèmes dans les tâches par lots.

1. Pourquoi les requêtes lentes ne sont pas toujours le plus gros problème

Les requêtes lentes sont problématiques car elles peuvent entraîner des retards pour les utilisateurs individuels et entraîner des délais d'attente ou une expérience utilisateur dégradée. Ces requêtes sont généralement peu fréquentes et leur consommation totale de ressources est souvent relativement faible. Dans certains cas, comme pour les tâches de traitement par lots, une requête lente peut ne poser aucun problème. Cependant, dans les applications interactives, où les utilisateurs attendent une réponse rapide, une requête prenant 10 secondes à s'exécuter est généralement inacceptable.

De plus, dans les environnements à forte concurrence, même des requêtes lentes et peu fréquentes peuvent déclencher des problèmes à l'échelle du système. Par exemple, une requête mal écrite exécutée 5 fois par jour peut ne pas sembler être un gros problème, mais si elle provoque le verrouillage d'une table importante, elle peut entraîner un épuisement maximal de la connexion et empêcher l'exécution d'autres requêtes. Cet effet domino peut à terme conduire à :

• Épuisement des connexions au niveau de la base de données : à mesure que les requêtes s'accumulent en attendant que les verrous soient effacés, toutes les connexions disponibles sont consommées.
• Défaillance au niveau d'autres couches du système : les serveurs Web, les serveurs d'applications et les systèmes de file d'attente peuvent également épuiser leurs limites de travailleurs/connexions, déclenchant des pannes en cascade.
• Limites de mise à l'échelle automatique : même si le système est conçu pour une mise à l'échelle automatique, il ne peut gérer qu'une quantité limitée de charge. De plus, la mise à l'échelle automatique peut ne pas réagir assez rapidement pour éviter une panne, en particulier lorsque le problème principal est un conflit de verrouillage et non une charge brute du processeur.

Dans de tels cas, une seule requête lente peut entraîner des problèmes importants dans les systèmes à haute concurrence, et il est essentiel de les résoudre pour maintenir la stabilité du système.

2. Comprendre l'impact des requêtes les plus fréquentes

Prenons un exemple pour mettre en évidence la différence entre les requêtes lentes et les requêtes les plus fréquentes. Imaginez que vous ayez deux requêtes :

• Requête A : exécutée 1 000 000 de fois par jour, chaque exécution prend 20 millisecondes (ms).
• Requête B : exécutée 5 fois par jour, mais chaque exécution prend 10 secondes.

À première vue, la requête B peut sembler la préoccupation la plus urgente en raison de sa latence élevée. Cependant, la requête A, qui s'exécute plus fréquemment, consomme beaucoup plus de ressources système. Bien que chaque exécution de la requête A soit relativement rapide, sa fréquence élevée entraîne une charge totale de plus de 5,5 heures de temps CPU par jour, contre seulement 50 secondes pour la requête B.

En termes d'utilisation du processeur, l'optimisation de la requête A pourrait avoir un impact beaucoup plus important sur les performances. Si vous pouvez réduire le temps d'exécution de la requête A de 50 % (de 20 ms à 10 ms), vous réduisez de moitié son utilisation du processeur, ce qui entraîne un système globalement plus réactif et libère des ressources pour d'autres opérations.

3. Le coût caché des requêtes haute fréquence

De nombreux développeurs négligent l’impact des requêtes à haute fréquence, car elles ne posent pas de problèmes dans les journaux de requêtes lentes traditionnels. Ils ont peut-être une faible latence, mais leur effet cumulatif est énorme.

Par exemple, si une requête qui s'exécute des millions de fois par jour consomme ne serait-ce qu'une petite fraction des ressources système, elle peut :

• Augmentez l'utilisation du processeur et provoquez des goulots d'étranglement en termes de performances.
• Ralentissez les autres requêtes, ce qui entraîne une latence globale plus élevée.
• Limiter l'évolutivité, ce qui rend plus difficile pour le système de gérer davantage d'utilisateurs ou de trafic.

En vous concentrant sur l'optimisation de ces requêtes principales, vous pouvez réduire la charge globale du système et améliorer l'efficacité de la base de données, ce qui se traduit par une application plus rapide et plus évolutive.

4. Optimiser les requêtes les plus fréquentes : par où commencer

Pour optimiser efficacement les requêtes haute fréquence, commencez par identifier les requêtes qui consomment le plus de ressources système. Des outils tels que Releem peuvent aider en analysant les temps d'exécution des requêtes, l'utilisation du processeur et l'utilisation de la mémoire pour hiérarchiser les requêtes sur lesquelles se concentrer. Voici un processus simplifié :

1. Identifier les principales requêtes – Utilisez des outils de surveillance des performances pour recueillir des statistiques sur la fréquence d'exécution des requêtes, la durée totale d'exécution et la consommation des ressources (CPU et E/S).
2. Analyser les performances des requêtes : recherchez les inefficacités dans la requête elle-même, telles que des index manquants, une récupération de données inutile ou des jointures complexes.
3. Optimiser les plans d'exécution - Examinez les plans d'exécution des requêtes et envisagez d'ajouter ou d'ajuster des index, de réécrire des requêtes ou de partitionner de grandes tables.
4. Surveiller les résultats - Après avoir mis en œuvre les optimisations, surveillez le système pour vous assurer que les modifications produisent l'effet souhaité, réduisant ainsi la charge globale du système et améliorant la réactivité.

5. Trouver un équilibre : requêtes lentes et requêtes les plus fréquentes

Bien qu'il soit important d'optimiser les requêtes les plus fréquentes pour les performances globales du système, vous ne devez pas ignorer complètement les requêtes lentes. La clé est de donner la priorité à vos efforts d'optimisation. Les requêtes lentes et fréquemment exécutées doivent être prioritaires, suivies des requêtes haute fréquence avec une latence modérée. Les requêtes lentes rarement exécutées peuvent être traitées ultérieurement ou uniquement si elles entraînent une dégradation notable des performances pour les utilisateurs.

En utilisant un outil tel que Releem pour analyser et optimiser les requêtes SQL, vous pouvez atteindre un équilibre entre le traitement des requêtes lentes et l'optimisation des requêtes les plus fréquentes afin de garantir les meilleures performances pour votre base de données et votre application.

Conclusion

Dans le réglage des performances des bases de données, il est facile de se concentrer sur les requêtes lentes, car elles semblent être le problème le plus évident. Cependant, les principales requêtes qui consomment des ressources système importantes constituent souvent le véritable goulot d'étranglement, surtout lorsqu'elles sont exécutées fréquemment. L'optimisation de ces requêtes principales peut avoir un impact bien plus important sur les performances globales et l'expérience utilisateur que de se concentrer uniquement sur les requêtes lentes.

En comprenant la différence entre les requêtes lentes et les requêtes les plus fréquentes, et en tirant parti d'outils tels que Releem pour prioriser et optimiser les requêtes inefficaces, vous pouvez réduire l'utilisation du processeur, améliorer l'évolutivité et créer une application plus réactive pour vos utilisateurs.

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