Để hiểu rõ hơn về vật lý cơ sở dữ liệu và cách PostgreSQL quản lý nó, chúng ta sẽ đi sâu vào từng khía cạnh với các ví dụ minh họa cụ thể.
Cấu trúc bảng trong PostgreSQL:
CREATE TABLE employees ( id SERIAL PRIMARY KEY, name VARCHAR(100), position VARCHAR(50), salary DECIMAL(10, 2) );
employees
với các cột id
, name
, position
, và salary
. Mỗi bản ghi trong bảng này sẽ lưu thông tin về một nhân viên.Chỉ mục (Indexes) giúp tăng tốc độ truy vấn bằng cách tạo ra một cấu trúc dữ liệu bổ sung. Khi bạn tạo chỉ mục trên một cột, PostgreSQL tạo một bản sao của cột đó và tổ chức nó theo cách giúp tìm kiếm nhanh hơn.
CREATE INDEX idx_employee_name ON employees(name);
idx_employee_name
sẽ giúp tìm kiếm nhân viên theo tên nhanh hơn. Ví dụ:SELECT * FROM employees WHERE name = 'John Doe';
idx_employee_name
thay vì quét toàn bộ bảng, giúp tăng hiệu suất.PostgreSQL sử dụng khóa để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và ngăn chặn xung đột trong các giao dịch. Có hai loại khóa chính:
Khi bạn thực hiện một giao dịch cập nhật bảng:
BEGIN; UPDATE employees SET salary = salary * 1.1 WHERE position = 'Developer'; -- Khóa bảng được áp dụng ở đây COMMIT;
PostgreSQL sử dụng bộ nhớ đệm (shared buffers) để lưu trữ các trang dữ liệu đã được truy cập gần đây. Điều này giúp giảm số lần truy cập vào ổ đĩa.
SELECT * FROM employees WHERE salary > 50000;
PostgreSQL sử dụng WAL (Write-Ahead Logging) để ghi nhật ký các thay đổi. Điều này cho phép phục hồi dữ liệu trong trường hợp sự cố.
Khi một giao dịch thay đổi dữ liệu, WAL sẽ ghi lại:
BEGIN; UPDATE employees SET salary = salary * 1.1 WHERE id = 1; -- Dữ liệu chưa được ghi vào tệp chính nhưng đã được ghi vào WAL COMMIT;
PostgreSQL có một trình tối ưu hóa rất mạnh mẽ. Nó phân tích câu lệnh SQL và quyết định cách tốt nhất để thực hiện truy vấn.
Khi bạn thực hiện một truy vấn phức tạp như:
SELECT position, AVG(salary) FROM employees GROUP BY position HAVING AVG(salary) > 60000;
Hiểu rõ về vật lý cơ sở dữ liệu và cách PostgreSQL quản lý nó không chỉ giúp bạn tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng mà còn đảm bảo tính toàn vẹn và khả năng phục hồi của dữ liệu. Việc sử dụng chỉ mục, quản lý khóa, bộ nhớ đệm, và ghi nhật ký là những yếu tố quan trọng giúp PostgreSQL hoạt động hiệu quả. Khi bạn làm việc với PostgreSQL, hãy luôn cân nhắc những khía cạnh này để thiết kế và tối ưu hóa cơ sở dữ liệu của mình.