DB周りのパフォーマンスチューニングに関して

書籍を読んだので補足しつつ備忘録…
読んだ書籍はこちら
https://www.amazon.co.jp/%E3%83%97%E3%83%AD%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%AESQL%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%8B%E3%83%B3%E3%82%B0%E5%85%A5%E9%96%80-%E7%A6%8F%E7%94%B0-%E6%AD%A6%E5%BF%97/dp/4797336080

パフォーマンスチューニングとは

処理時間が遅いシステムを早くすること。
と一言で言ってしまうのは簡単なのですが、では何をどうすればよいのかという話
DB周りに集中して紹介します。

ボトルネックの調査

開発環境では往々にしてデータ数が少なく、本番に出した瞬間に重すぎてやばい、ということが起こり得ます。
本番のDBをダンプしたり、psqlなら本番で\timingを使うなどして心配なクエリを修正した方が得策です

よくある原因

よく原因になりそうなところと解決策を書いていきます
実験に使うテーブルは
レコード数： およそ1000万件
インデックス：update_dateにのみ貼られている
とします。

インデックスが貼られていない

よく取得するカラムにインデックスが貼られていないと、びっくりするくらいレスポンスが遅くなることがあります。
インデックスに関しては、
https://qiita.com/Ohtak/items/8089b8d1fe58ae52cc9d
でも書いたのでよければそちらもどうぞ
ただインデックスを貼る目安は、
全体のデータ量の10%~15%未満のデータを取ってくるとき
だそうなので、全部をselectするようなときには当てはまらない時もあります。
ちなみにpsqlで、

select
  id
from
  test_table
where
  update_date >= current_timestamp + CAST(-96 || 'hour' AS interval);

というクエリを投げた場合の実行時間は、（抽出数の平均は0.1%未満でした)

update_dateにインデックスあり：24848.563ms
update_dateにインデックスなし：108.471 ms

という結果だったので、これだけでかなり早くなります。

インデックスを貼っていないカラムでソートしている

DBにおいて、ソートは時間のかかる処理ですが、それに対してjavaでソートする方が早く済むことがあります。

select
  id
from
  test_table
order by
  create_date;

というクエリの実行時間は15016.297 msですが、

long start = System.currentTimeMillis();
List<Integer> idList = testDao.select();
Collections.sort(idList);
long stop = System.currentTimeMillis();
System.out.println("実行にかかった時間は " + (stop - start) + " ミリ秒です。");

の実行結果は13036msと、わずかにjavaで実行した方が早い結果となりました。
また、インデックスを貼ったカラムはつねにソートされた状態で格納されているため、

select
  id
from
  test_table
order by
  update_date;

では9075.452msという結果になります。
データ量やインデックスを貼っている/貼っていない、その後の処理で何をやるかによって
全体を吟味しながら使い分けた方がよさそうです。

不要なカラムを取ってきている

select
  id
from
  test_table;

select
  *
from
  test_table;

の二つを比べた際、

idだけselect      ：5346.993 ms
全てのカラムをselect：12002.372 ms

という結果になりました。
必要な時でなければ、「とりあえず全部のカラムをとってきとけ」というのは避けた方がよいかも？
（ただ、カラムを一つ取り出すのも二つ取り出すのもSQLの処理的には同じ（はず）なので、単にデータ量がメモリを圧迫してただけとかの可能性もあります。）

頻繁に呼び出すデータのキャッシュが作られていない

たとえインデックスが貼られていても頻繁に呼び出されすぎる、あるいは他が重くなった時問題になることがあります。
マスタデータなど、それほど更新されないデータはキャッシュにしてしまいましょう

まとめ

いろいろ書きましたが、まとめると
・テストするときは本番環境に近づけよう
・インデックスを正しく貼ろう
・必要なデータだけとってこよう
となります。
当然のことを言っているようですが、システムを拡張する際など、意識していないとやらかすときがあるため気をつけましょう。