Táblaindexek hatékonysági tesztje

A példához szükséges az IndexTest adatbázis, melyet a mellékelt IndexTest.sql lefuttatásával hozhatunk létre. Az IndexTest.sql script 5. sorában adja meg helyesen a létrehozandó adatbázisfájlok mappájának nevét és elérési útvonalát.

A bevezetőben megfogalmazott kérdést, vagyis hogy milyen indexet adjunk meg adattábláinkhoz, elsősorban több ezer, vagy több tízezer rekorddal rendelkező táblák esetén érdemes komolyan mérlegelni, ahol bizonyos információk az adathalmaz többszöri végigpásztázása esetén állhatnak elő. A keresett adatok megtalálása úgynevezett egész táblás kereséssel hosszadalmas, és költséges, így valamilyen módszerrel instruálnunk kell a szervert annak érdekében, hogy a művelet gyorsabb legyen.

Ezt a célt szolgálják a megfelelően megadott indexek (akár több is), melyek használatára bizonyos utasításokkal a szerver akár kényszeríthető is.

Példánkban négy táblát vizsgálunk, melyek közül az első három tábla oszlopaira létrehoztunk indexeket, míg a negyedik tábla index-szel nem rendelkezik. A táblák azonos szerkezettel (3 darab egész számot tartalmazó oszlop), és azonos adattartalommal (10-10000 rekord) rendelkeznek.

A példában azt vizsgáljuk, hogy egy alkalmasan megválasztott SELECT utasítás az egyes táblákban mennyi idő alatt vezet eredményre. A mérést táblánként, és műveletenként meghatározott számú esetben végezzük el, a kapott eredmények átlagát vesszük figyelembe a végeredmény meghatározásakor. A mérés számát a művelet indítása előtt kell kiválasztani egy listából.

A kapott eredmények alapján eldönthető, hogy az adott hardver és szoftver környezetben mely index bizonyult a leghatékonyabbnak. A számadatok tájékoztató jellegűek, inkább az eredmények közötti eltérések azok, amelyek összehasonlítás alapját képezhetik.

A program indulásakor a ’Feltöltés’ feliratú gomb segítségével indítható a táblák feltöltésének művelete, mely időigényes, azonban mindenképpen szükséges. A mérés elvégzése után az eredmények TextBox-okban jelennek meg.

Nézzük meg a három tábla indexeit. Az első tábla (Table1) egyetlen indexet tartalmaz a három oszlopára:

CREATE INDEX [Col_Index] ON [dbo].[Table1]([COL1],[COL2],[COL3])
  ON [PRIMARY]

A második tábla (Table2) három indexet tartalmaz, minden oszlopára egyet-egyet:

CREATE INDEX [Col1_Index] ON [dbo].[Table2]([COL1])
  ON [PRIMARY]
CREATE INDEX [Col2_Index] ON [dbo].[Table2]([COL2])
  ON [PRIMARY]
CREATE INDEX [Col3_Index] ON [dbo].[Table2]([COL3])
  ON [PRIMARY]

A harmadik tábla (Table3) szintén csak egy indexet az első oszlopára:

CREATE INDEX [FirstCol_Index] ON [dbo].[Table3]([COL1])
  ON [PRIMARY]

A szükséges segédmetódusok kódját a Counter.cs állományban helyezzük el. A műveletek időtartalmának meghatározására felhasználjuk a Kernel32.dll állományban található két API függvényt, melyeket egy saját osztályba ágyazunk, ennek neve Win32.

public class Win32
{
  [System.Runtime.InteropServices.DllImport("KERNEL32")]
  public static extern bool QueryPerformanceCounter(ref long lpPerformanceCount);
  [System.Runtime.InteropServices.DllImport("KERNEL32")]
  public static extern bool QueryPerformanceFrequency(ref long lpFrequency);
}

A könnyebb kezelhetőség érdekében létrehoztunk egy Counter nevű osztályt, melynek Start metódusa indítja az időmérést úgy, hogy a rendszer számlálójának meghatározza az aktuális értékét:

public class Counter
{
  private static long start = 0;
  public static void Start()
  {
    Win32.QueryPerformanceCounter(ref start);
  }

A Stop metódus megállítja azt, vagyis újra lekérdezi a rendszerszámlálót, a két érték különbségét pedig elosztja az adott frekvenciával. Visszatérési értékében megadja az eltelt időt másodpercben:

  public static float Stop()
  {
    long stop = 0;
    Win32.QueryPerformanceCounter(ref stop);
    long freq = 0;
    Win32.QueryPerformanceFrequency(ref freq);
    return ((float)(stop-start)/(float)freq);
  }
}

A példában a mérendő művelet előtt meg kell hívni a Start, majd a végén a Stop metódusokat, és a visszatérési időt felhasználhatjuk.

A méréseket többször elvégezve az volt tapasztalható, hogy a Table1 tábla esetén kaptuk meg a leggyorsabban a megadott SELECT utasítás eredményét. A következő táblázat egy mérés eredményeit tartalmazza. Az eredmények azt tükrözik, hogy legjobb eredmény 30-ad része a legrosszabbnak, így az indexek elhagyása óriási időveszteség. A két legjobb eredményt összevetve szintén világosan látható, hogy a három oszlopra kiterjedő index mintegy kétszerte hatékonyabb az oszlopokra külön-külön megadott indexeknél.

Fenti eredmények természetesen csak tájékoztató jellegűek, hiszen nagyban függnek az adott számítógép teljesítményétől.