Otimização de Performance em Bancos de Dados

Visão Geral

Estratégias de Otimização

1. Design de Schema

Normalização apropriada
Tipos de dados eficientes
Particionamento
Clustering

2. Otimização de Queries

Análise de Plano de Execução

EXPLAIN ANALYZE
SELECT *
FROM pedidos p
JOIN clientes c ON p.cliente_id = c.id
WHERE p.status = 'PENDENTE';

Técnicas Comuns

Minimizar SELECT *
Usar JOINs eficientes
Evitar subqueries desnecessárias
Utilizar índices apropriadamente

3. Indexação

Estratégias

Índices compostos
Índices parciais
Índices cobertos
Manutenção regular

-- Índice composto para queries frequentes
CREATE INDEX idx_pedidos_cliente_data ON pedidos(cliente_id, data_pedido);

-- Índice parcial para filtros comuns
CREATE INDEX idx_pedidos_pendentes ON pedidos(data_pedido)
WHERE status = 'PENDENTE';

Monitoramento e Análise

1. Métricas Principais

2. Ferramentas de Análise

Query analyzers
Profilers
Monitoring dashboards
Log analysis

Técnicas Avançadas

1. Particionamento

CREATE TABLE vendas (
    id SERIAL,
    data_venda DATE,
    valor DECIMAL
) PARTITION BY RANGE (data_venda);

CREATE TABLE vendas_2023 PARTITION OF vendas
    FOR VALUES FROM ('2023-01-01') TO ('2024-01-01');

2. Materialização

CREATE MATERIALIZED VIEW mv_resumo_vendas AS
SELECT 
    data_venda::DATE,
    SUM(valor) as total_vendas
FROM vendas
GROUP BY data_venda::DATE
WITH DATA;

3. Caching

Query cache
Buffer pool
Application-level cache
Distributed cache

Otimizações Específicas

1. OLTP (Online Transaction Processing)

Índices precisos
Normalização adequada
Transações otimizadas
Connection pooling

2. OLAP (Online Analytical Processing)

Desnormalização estratégica
Agregações pré-calculadas
Particionamento efetivo
Parallel query

Boas Práticas

1. Design

Escolha apropriada de tipos
Constraints adequadas
Normalização balanceada
Documentação clara

2. Desenvolvimento

-- Evitar
SELECT * FROM usuarios WHERE nome LIKE '%João%';

-- Preferir
SELECT id, nome, email 
FROM usuarios 
WHERE nome_normalizado = normalize('João');

3. Manutenção

Atualização de estatísticas
Rebuild de índices
Vacuum regular
Monitoramento contínuo

Checklist de Otimização

1. Análise Inicial

[ ] Identificar queries lentas
[ ] Analisar planos de execução
[ ] Verificar índices existentes
[ ] Avaliar estatísticas

2. Implementação

[ ] Criar/ajustar índices
[ ] Otimizar queries
[ ] Configurar partições
[ ] Ajustar parâmetros

3. Validação

[ ] Testar performance
[ ] Monitorar recursos
[ ] Verificar impactos
[ ] Documentar mudanças

Considerações de Escalabilidade

1. Vertical Scaling

CPU
Memória
Storage
I/O

2. Horizontal Scaling

Sharding
Read replicas
Load balancing
Distributed caching

Anti-Patterns e Soluções

1. Problemas Comuns

-- Anti-pattern: N+1 queries
SELECT * FROM pedidos;
SELECT * FROM itens WHERE pedido_id = ?; -- Repetido N vezes

-- Solução: JOIN adequado
SELECT p.*, i.*
FROM pedidos p
JOIN itens i ON p.id = i.pedido_id;

2. Mitigações

Query batching
Eager loading
Caching estratégico
Query optimization

Recursos Adicionais

1. Ferramentas

Query analyzers
Profiling tools
Monitoring solutions
Benchmarking utilities

2. Documentação

Performance guides
Best practices
Case studies
Troubleshooting guides

25 abril 2025