تطوير البرمجيات
تصميم قواعد البيانات العلائقية وضبط أداء SQL
برنامج بمستوى هندسي يتناول القرارين اللذين يحددان أداء قاعدة البيانات: كيفية نمذجة المخطط وكيفية تنفيذ المحسِّن للاستعلامات عليه. يغطي التطبيع وإلغاء التطبيع المدروس والمفاتيح والقيود واستراتيجية الفهرسة وقراءة خطط التنفيذ وتقدير العددية وإعادة صياغة الاستعلامات.
نظرة عامة
تعلم عملي قابل للتطبيق في بيئة العمل.
الاستعلام الذي يستجيب خلال ثماني مللي ثانية على جهاز المطور وأربعين ثانية في الإنتاج نادراً ما تكون مشكلته في العتاد. غالباً هو فهرس مركّب مفقود، أو شرط ملفوف داخل دالة يمنع استخدام أي فهرس، أو تقدير إحصائي يخطئ بثلاث مراتب عشرية، أو طبقة ربط كائني تصدر استعلاماً لكل صف في النتيجة. ينطلق هذا البرنامج من المحرك إلى الخارج: كيف تُخزَّن الصفوف على الصفحات، وما الذي يستطيع فهرس B-tree الإجابة عنه وما لا يستطيع، وكيف يقدّر المخطِّط العددية ويختار بين الدمج بالحلقات المتداخلة والتجزئة والدمج المرتب، وماذا يخبرك خطة التنفيذ فعلاً حين تتباعد الصفوف المقدَّرة عن الفعلية. ويُعالَج تصميم المخطط بوصفه السبب الأعلى في السلسلة، فيتعلم المشاركون متى يُخفَّف النموذج المطبَّع وما ثمن ذلك.
المتطلبات المسبقة
خبرة عملية في كتابة SQL تشمل الدمج والتجميع والاستعلامات الفرعية وإلمام بمحرك علائقي واحد على الأقل.
الأهداف
- نمذجة مخطط علائقي حتى الصيغة القياسية الثالثة وتبرير كل انحراف عنها.
- اختيار أنواع البيانات والمفاتيح والقيود بحيث تصبح الحالات غير الصالحة غير قابلة للتمثيل.
- تصميم فهارس مركّبة ومغطّية وجزئية وقائمة على التعابير وفق أنماط الوصول الفعلية.
- قراءة خطة التنفيذ وتحديد المشغّل المسؤول عن التكلفة.
- تشخيص أخطاء تقدير العددية والإحصاءات القديمة والشروط غير القابلة للفهرسة.
- إعادة صياغة الاستعلامات البطيئة وإزالة أنماط الوصول N+1 الناتجة عن أدوات الربط الكائني.
الفئة المستهدفة
- مطورو الواجهة الخلفية الذين يقيّد أداءَ تطبيقاتهم زمنُ استجابة قاعدة البيانات
- مديرو قواعد البيانات الذين يوحّدون معايير الفهرسة والصيانة
- مهندسو البيانات الذين يصممون المخططات التشغيلية والمرحلية
- معماريو الحلول الذين يراجعون نماذج البيانات قبل بدء التنفيذ
- مهندسو دعم التطبيقات الذين يحققون في حالات التباطؤ الإنتاجي
- القادة التقنيون المسؤولون عن السعة والتكلفة وميزانيات أداء الاستعلامات
محاور البرنامج
هيكل واضح لرحلة التعلم.
محاور البرنامج
تظهر محاور البرنامج في صندوق واحد بدلاً من تحويل كل سطر إلى وحدة منفصلة.
الوحدة 1: النمذجة العلائقية والتطبيع
الكيانات والعلاقات والعددية قبل إنشاء أي جدول
الصيغ القياسية الأولى والثانية والثالثة وBCNF مطبَّقة على مخطط حقيقي
شذوذ التحديث والإدراج والحذف كدليل على نقص التطبيع
إلغاء التطبيع المدروس: ما تكلفه سرعة القراءة من تعقيد في الكتابة
الوحدة 2: التصميم المادي والأنواع والقيود
تخزين الصفوف وبنية الصفحات وعامل التعبئة ولماذا قد يهم ترتيب الأعمدة
الأنواع العددية والنصية والزمنية وJSON وتكلفة الأعمدة المفرطة الاتساع
المفاتيح البديلة مقابل الطبيعية وقيود التفرد والتحقق وفرض المفاتيح الأجنبية
استراتيجيات تقسيم الجداول الكبيرة وأثرها في تقليم الاستعلام
الوحدة 3: استراتيجية الفهرسة
بنية B-tree والانتقائية ولماذا يحدد ترتيب الأعمدة الأولى قابلية الاستخدام
الفهارس المغطّية والأعمدة المضمّنة وإلغاء الرجوع إلى الجدول
الفهارس الجزئية والتعبيرية وhash وGIN والنص الكامل لشروط محددة
عقوبة الكتابة: قياس تكلفة صيانة الفهارس وإزالة غير المستخدمة منها
الوحدة 4: قراءة خطط التنفيذ
EXPLAIN وEXPLAIN ANALYZE: الصفوف والأزمنة المقدَّرة مقابل الفعلية
المسح التسلسلي ومسح الفهرس والمسح بالفهرس فقط ومسح البتات مقارنةً
الحلقة المتداخلة والدمج بالتجزئة والدمج المرتب: لماذا يختار المخطِّط كلاً منها
الإحصاءات والمدرجات وتواتر ANALYZE وأخطاء التقدير في الأعمدة المترابطة
الوحدة 5: إعادة صياغة الاستعلامات وتحسينها
الشروط القابلة للفهرسة: إبقاء الدوال والتحويلات بعيدة عن العمود المفهرس
إعادة الصياغة بين EXISTS وIN وJOIN وإزالة الاستعلامات الفرعية المترابطة
دوال النوافذ وتعابير CTE: متى توضّح ومتى تعيق التحسين
اكتشاف أنماط N+1 الناتجة عن التحميل الكسول في أدوات الربط الكائني وإصلاحها
الوحدة 6: التزامن والصيانة واستدامة الأداء
مستويات العزل وسلوك القفل وتشخيص الجمود من السجلات
التحكم بالتزامن متعدد النسخ وتضخم الجداول واستراتيجية التنظيف وإعادة البناء
سجلات الاستعلامات البطيئة وأخذ عينات أحداث الانتظار وبناء منهجية ضبط قابلة للتكرار
ترحيل المخططات على الجداول الكبيرة دون أقفال ممتدة أو توقف الخدمة
المواد المقدمة
- دليل الدورة وأمثلة شيفرة موثّقة وملاحظات مرجعية
- بيئة معملية عملية ومستودعات بداية جاهزة
- تمارين وقوائم تحقق وقوالب شيفرة قابلة لإعادة الاستخدام
- شهادة إتمام من 4D
- دعم فني بعد انتهاء البرنامج
خيارات التدريب
يمكن تقديم البرامج داخل مقر المؤسسة، أو عن بُعد، أو بصيغة مدمجة بحسب جدول الفريق وموقعه وأهداف التعلم. عندما يتضمن البرنامج شهادة أو اختباراً من جهة خارجية، تبقى قواعد الشهادة ورسومها خاضعة لسياسات الجهة المانحة، بينما تقدم 4D التدريب ودعم التحضير.
لماذا البعد الرابع
تحضر 4D سجل استعلاماتكم البطيئة إلى القاعة. يأخذ المدربون أثقل عشر عبارات من حِمل الإنتاج لديكم، ويقرؤون خططها مع المطورين الذين كتبوها ومدير قاعدة البيانات الذي يدعمها، ثم يعيدون بناء الفهارس وقرارات المخطط الكامنة خلفها. وتخرج الفرق بقياسات زمنية قبل التحسين وبعده وبمنهجية ضبط يمكن تكرارها في الحادثة التالية.
دورات ذات صلة
أساسيات البرمجة بلغة Python
مقدمة عملية إلى Python للمهندسين والمحللين الذين يحتاجون شيفرة تعمل فعلاً لا مقتطفات تعليمية. يكتسب المشاركون طلاقة في أنواع البيانات والمجموعات والدوال والملفات ومعالجة الأخطاء، ثم يبنون برنامجاً صغيراً يقرأ بيانات حقيقية وينتج تقريراً قابلاً للاستخدام.
View coursePython المتوسط وممارسات الشيفرة النظيفة
برنامج موجّه للمطورين الذين تعمل شيفرة Python لديهم لكن يصعب تغييرها. يغطي dataclasses والمولّدات والمزخرفات ومديري السياق وتلميحات الأنواع، ثم يطبّق خطوات إعادة الهيكلة التي تحوّل وحدة من تسعمئة سطر إلى وحدات صغيرة مختبَرة تحرسها أدوات black وruff وmypy.
View courseأتمتة المهام المكتبية والبرمجة النصية بلغة Python
برنامج موجّه للفرق التي تهدر ساعات أسبوعية في أعمال متكررة على الملفات والجداول والتقارير. يقوم المشاركون بأتمتة هذه المهام باستخدام Python: معالجة الملفات دفعياً وجداول Excel وCSV واستدعاء واجهات REST وتنبيهات البريد والمهام المجدولة التي تعمل دون إشراف وتبلّغ بوضوح عند الفشل.
View course