In Datenbanksystemen speichert eine materialisierte Ansicht als Datenbankobjekt die vorberechneten Ergebnisse einer Abfrage als physische Tabelle. Da die Daten tatsächlich auf der HDD gespeichert werden, können komplizierte Suchvorgänge schneller abgerufen werden. Eine Ansicht ist jedoch eine virtuelle Tabelle, die eine Abfrage definiert, aber keine Daten enthält. Eine Ansicht ruft bei jeder Abfrage die neuesten Informationen aus den zugrunde liegenden Basistabellen ab. Echtzeit-Datenzugriff im Vergleich zu vorberechneten Ergebnissen sind einige der Kriterien, die darüber entscheiden, ob eine materialisierte Ansicht oder eine Standardansicht verwendet werden soll.
Was ist eine Materialized View?
Eine materialisierte Ansicht speichert die Ergebnisse einer SQL-Abfrage physisch in der Datenbank. Die gespeicherten Daten können in bestimmten Intervallen (manuell, regelmäßig oder automatisch) aktualisiert werden, um die Ansicht an die Änderungen in den zugrunde liegenden Basistabellen anzupassen.
Wie funktioniert die materialisierte Ansicht?
Angenommen, du möchtest eine komplexe SQL-Abfrage ausführen, die Verkaufsdaten nach mehreren Regionen zusammenfasst. Anstatt diese komplexe Abfrage jedes Mal auszuführen, wenn ein Bericht generiert werden muss, erstellen Sie eine materialisierte Ansicht, die die Vorberechnung und Speicherung der Ergebnisse übernimmt. Wenn ein Benutzer den Bericht sehen möchte, ruft er ihn direkt aus der materialisierten Ansicht ab, anstatt die Aggregationen während der Ausführung eines Computerprogramms neu berechnen zu müssen, ohne die Ausführung zu unterbrechen.
Häufige Anwendungsfälle der materialisierten Ansicht
- Aggregationen vorab berechnen: Die materialisierte Ansicht eignet sich hervorragend für Berichte und Analysen. Es berechnet und speichert aggregierte Daten vorab, sodass zeitaufwändige Abfragen nicht immer wieder ausgeführt werden müssen.
- Reduzierung der Last bei komplexen Verknüpfungen: Eine materialisierte Ansicht wird erstellt, um Tabellen zu verknüpfen und das Ergebnis während der Abfrageausführung zu speichern, wenn die Datenbank mehrere komplexe Verknüpfungen enthält.
- Zwischenspeichern häufig aufgerufener Daten: Die materialisierte Ansicht fungiert als Cache, der Ergebnisse speichert, wodurch die Abfrageleistung verbessert und die Belastung der Basistabellen verringert wird.
Was ist eine View?
Eine Ansicht ist eine virtuelle Tabelle, die selbst keine Daten speichert. Die Abfrage wird bei jedem Zugriff auf die Ansicht mehrmals für die Basistabellen ausgeführt, um die neuesten Ergebnisse zu erstellen.
Wie funktioniert die Ansicht?
Angenommen, Sie verfügen über viele Basistabellen mit Kundeninformationen aus verschiedenen Regionen. Sie erstellen eine Ansicht, anstatt jedes Mal eine komplexe SQL-Abfrage zu schreiben, wenn Sie konsolidierte Kundendaten anzeigen müssen. Wenn du dann die Ansicht abfragen, ruft sie Daten ab und zeigt sie an, indem sie die Basistabellen im Handumdrehen verknüpft.
Häufige Anwendungsfälle von View
- Komplexe Abfragen vereinfachen: View kann eine komplexe Reihe von Verknüpfungen und Filtern in einer virtuellen Tabelle kapseln und so den Endbenutzern einen einfacheren Zugriff auf Daten ermöglichen.
- Erhöhung der Sicherheit: Durch die Definition einer Ansicht, die nur bestimmte Spalten oder Zeilen anzeigt, ist es möglich, das Wissen über den Zugriff auf sensible Daten einzuschränken, indem die zugrunde liegenden Daten verborgen bleiben.
- Erstellen einer Abstraktionsschicht: du kannst View verwenden, um eine Abstraktionsschicht über mehrere Tabellen bereitzustellen, was das Verständnis und die Verwaltung der Daten erheblich erleichtert, ohne dass Eingriffe in die Rohbasistabellen erforderlich sind.
Vor- und Nachteile der materialisierten Ansicht gegenüber der Ansicht
Die Wahl zwischen einer materialisierten Ansicht und einer Ansicht erfordert das Verständnis der Kompromisse. Nachfolgend finden Sie detaillierte Vor- und Nachteile der einzelnen Ansätze.
Vor- und Nachteile der materialisierten Sichtweise
| Aspekt | Vorteile | Nachteile |
| Leistung | Verbessert die Leistung, indem vorberechnete Ergebnisse beibehalten werden | Wenn sie nicht aktualisiert werden, veralten sie |
| Geschwindigkeit | Reduziert den Zeitaufwand für komplexe Abfragen | Um die Ansicht zu erhalten, ist mehr Speicherplatz erforderlich |
| Frische | kann regelmäßig aktualisiert werden | Sofern sie nicht aktualisiert werden, sind die Daten nicht immer aktuell |
| Ressourcennutzung | Bei sich wiederholenden Abfragen werden weniger CPU und Speicher benötigt | erfordert zusätzliche Ressourcen für Wartung und Lagerung |
| Flexibilität | nützlich für Fälle wie Analysen und Berichte | nicht die beste Wahl für Echtzeit-Anwendungen, die frische Daten brauchen |
| Wartung | kann automatisch aktualisiert werden (inkrementell oder vollständig) | Bei großen Datenbanken kann die Aktualisierung kostspielig sein |
| Komplexe Abfragen | Hilft Endbenutzern, komplexe Abfragen zu verstehen | Es ist erforderlich, die Ansicht zu aktualisieren, um die zugrunde liegenden Tabellen zu aktualisieren |
| Parallelität | Durch die Zwischenspeicherung der Ergebnisse wird die Belastung der Datenbank reduziert | Die Datenbankleistung wird durch hohe Aktualisierungsraten beeinträchtigt |
Vor- und Nachteile von View
| Aspekt | Vorteile | Nachteile |
| Leistung | Nützlich zur Vereinfachung des Datenzugriffs | Wenn die Abfrage mehrere Joins oder Aggregationen enthält, wird sie langsam |
| Geschwindigkeit | Zugriff auf Echtzeitdaten mit den aktuellsten Informationen und ohne Verzögerung | langsamere Abfrage, insbesondere wenn die Ansicht komplex ist |
| Frische | immer auf dem neuesten Stand der zugrunde liegenden Tabellen | kann bei komplexen Abfragen zu schlechter Leistung führen |
| Ressourcennutzung | Es wird kein weiterer Speicherplatz benötigt, da nur eine Definition der Abfrage gespeichert wird | Bei jeder Ausführungsabfrage werden die Ergebnisse neu berechnet |
| Flexibilität | kann in Abfragen wie eine normale Tabelle behandelt werden | nicht für leistungsintensive Analysen geeignet |
| Wartung | Keine Aktualisierung nötig, da automatisch Echtzeitdaten geholt werden | Bei häufigem Zugriff mit großen Datensätzen kann die Leistung beeinträchtigt werden |
| Komplexe Abfragen | erleichtert die Query-Logik durch eine strukturierte Abstraktion | Vorab berechnete Ergebnisse können nicht wie bei einer materialisierten View gespeichert werden |
| Parallelität | Es zeigt immer Echtzeitänderungen in den zugrunde liegenden Tabellen an | Eine hohe Auslastung könnte die Datenbank zusätzlich belasten |
Hauptunterschiede zwischen Ansicht und materialisierter Ansicht
Moderne Anwendungen basieren auf Datenbanken als Rückgrat, und die Kontrolle der Daten erfolgt durch zwei Schlüsseltools: materialisierte Ansicht und Ansicht. Sie dienen hauptsächlich dazu, den Datenzugriff zu vereinfachen und die Abfrageleistung zu optimieren. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrem Zweck. Im Folgenden sind einige Unterscheidungsmerkmale zwischen einer materialisierten Ansicht und einer Ansicht aufgeführt.
Lagerung
- Materialisierte Ansicht: Speichert tatsächliche Daten in der Datenbank.
- Ansicht: Speichert keine Daten; speichert nur die Abfragedefinition.
Abfrageausführung
- Materialisierte Ansicht: Vorab berechnete Daten werden abgerufen, was die Query-Performance verbessert.
- Sicht: Die Ausführung der Abfrage wird bei jedem Zugriff initiiert.
Datenfrische
- Materialisierte Ansicht: Daten können veraltet sein, wenn sie nicht explizit aktualisiert werden.
- Sicht: Es holt immer die neuesten Daten aus den zugrunde liegenden Tabellen.
Leistung
- Materialisierte Ansicht: Es ist schneller, da die zuvor berechneten Daten gespeichert wurden.
- Sicht: Wenn die Abfrage komplex ist, kann sie langsamer sein, da sie On-Demand läuft.
Aktualisierungsmechanismus
- Materialisierte Ansicht: Eine manuelle oder geplante Aktualisierung ist nötig, um die Inhalte zu aktualisieren.
- Sicht: Keine Aktualisierung nötig, da immer Echtzeitdaten geholt werden.
Speicherbedarf
- Materialisierte Ansicht: Erfordert etwas zusätzlichen Speicher, um die vorberechneten Ergebnisse beizubehalten.
- Sicht: Verbraucht im Wesentlichen keinen Speicher außer für Abfragemetadaten.
Anwendungsfälle
- Materialisierte Ansicht: Geeignet für Reporting, Analytics und performance-lastige Abfragen.
- Sicht: Eine Option, wenn nahezu Echtzeitdaten ein Muss sind.
Komplexität
- Materialisierte Ansicht: Wartungs- und Aktualisierungsverwaltung erforderlich.
- Sicht: Einfach einzurichten und zu verwenden, kann jedoch ressourcenintensiv sein.
Wann sollte man Materialized View vs. View verwenden?
Verwenden Sie die materialisierte Ansicht, wenn:
Eine materialisierte Ansicht liegt dann vor, wenn die Leistung von Abfragen um jeden Preis verbessert werden muss, insbesondere wenn eine solche Abfrage viele Berechnungen umfasst, bevor Ergebnisse mit umfangreichen Aggregationen, Verknüpfungen oder Verarbeitungsvorgängen zurückgegeben werden. Dies kann besonders nützlich sein, wenn vorberechnete Ergebnisse große Unterschiede in der Belastung der Datenbank oder in der Geschwindigkeit, mit der Abfragen Ergebnisse zurückgeben, verursachen. Obwohl materialisierte Ansichten regelmäßig aktualisiert werden müssen, um die neuesten aktualisierten Daten zu erhalten, erfüllen sie einen Zweck in Berichts- und Analyseszenarien, in denen der Datenzugriff in Echtzeit nicht so wichtig ist, eine schnelle Ausführung jedoch dennoch zählt.
Verwenden Sie die Ansicht, wenn:
Verwenden Sie die Ansicht, bei der die Abfrage immer die neuesten Daten abrufen soll, der Datenzugriff in Echtzeit erfolgen muss und die Abfragekomplexität verwaltet werden kann. Beachten Sie, dass diese Ansichten die Daten nicht physisch in der Datenbank speichern und daher weniger Speicherplatz benötigen. Bedenken Sie jedoch, dass die Ansicht bei sehr komplexen Abfragen das System verlangsamen kann, wenn sie mehrmals ausgeführt wird.
Abschluss
Der Unterschied zwischen der materialisierten Ansicht und der regulären Ansicht ist ein wichtiges Konzept bei der Optimierung der Leistung einer Datenbank. Eine materialisierte Ansicht ist eine Ansicht, die vorberechnete Ergebnisse speichert, um die Abfrage für schwere Vorgänge zu beschleunigen. Die Wartung kann jedoch problematisch sein, da sie möglicherweise veraltet sind, wenn sie nicht rechtzeitig aktualisiert werden. Im Gegenteil, die Ansicht wird für Änderungen an den zugrunde liegenden Basistabellen aktualisiert, um Echtzeitgenauigkeit zu gewährleisten, obwohl diese möglicherweise etwas Leistung beeinträchtigen.
Berücksichtigen Sie bei Ihrer Entscheidung Ihre Datenbankauslastung, die Komplexität der Abfrage und die Bedeutung von Echtzeitdaten. Für Berichte oder Analysen, bei denen die Leistung im Vordergrund steht, ist die materialisierte Ansicht ein guter Kandidat. Im Gegensatz dazu ist für Szenarien, in denen die neuesten Daten wichtig sind, eine regelmäßige Ansicht wünschenswert.
Die endgültige Entscheidung kann auch vom verwendeten Datenbanksystem abhängen. Verschiedene Datenbanksysteme, darunter PostgreSQL, Orakel, Und MySQL verfügen über unterschiedliche Ebenen der Unterstützung und Funktionalität materialisierter Ansichten.
