Indexes và Query Optimization

Giới thiệu Indexes

Indexes giúp cải thiện performance của queries bằng cách cung cấp cấu trúc dữ liệu để tìm kiếm nhanh.

Types of Indexes

B-Tree Index (Mặc định)

-- Single column index
CREATE INDEX idx_customer_email ON customers(email);

-- Composite index
CREATE INDEX idx_orders_date_customer ON orders(order_date, customer_id);

-- Unique index
CREATE UNIQUE INDEX idx_unique_product_sku ON products(sku);

Partial Index

-- Chỉ index các bản ghi active
CREATE INDEX idx_active_products ON products(name) 
WHERE is_active = true;

Expression Index

-- Index trên kết quả của expression
CREATE INDEX idx_lower_product_name ON products(LOWER(name));

Query Execution Plans

EXPLAIN Command

EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123;

EXPLAIN ANALYZE

EXPLAIN ANALYZE 
SELECT * FROM orders 
WHERE order_date BETWEEN '2024-01-01' AND '2024-12-31';

Query Optimization Techniques

Sargable Queries

-- KHÔNG Sargable (không sử dụng index)
SELECT * FROM products WHERE YEAR(created_date) = 2024;

-- Sargable (sử dụng index)
SELECT * FROM products 
WHERE created_date BETWEEN '2024-01-01' AND '2024-12-31';

Avoid SELECT *

-- KHÔNG TỐT
SELECT * FROM customers WHERE city = 'Hanoi';

-- TỐT HƠN
SELECT customer_id, name, email 
FROM customers 
WHERE city = 'Hanoi';

JOIN Optimization

-- Sử dụng EXISTS thay vì IN cho subqueries lớn
SELECT c.* 
FROM customers c
WHERE EXISTS (
  SELECT 1 FROM orders o 
  WHERE o.customer_id = c.customer_id 
  AND o.total_amount > 1000
);

Index Strategy

Khi nào nên tạo Index

• Columns trong WHERE clause
• Columns trong JOIN conditions
• Columns trong ORDER BY
• Foreign keys

Khi nào KHÔNG nên tạo Index

• Tables nhỏ
• Columns thường xuyên được update
• Columns có cardinality thấp (ít giá trị unique)

Monitoring Index Usage

-- PostgreSQL: xem index usage
SELECT * FROM pg_stat_user_indexes;

-- MySQL: xem index usage
SHOW INDEX FROM table_name;

Common Performance Issues

N+1 Query Problem

-- VẤN ĐỀ: Một query lấy danh sách + N queries lấy chi tiết
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123; -- 1 query
-- Sau đó với mỗi order: 
SELECT * FROM order_items WHERE order_id = ?; -- N queries

-- GIẢI PHÁP: Sử dụng JOIN hoặc batch query
SELECT o.*, oi.*
FROM orders o
LEFT JOIN order_items oi ON o.order_id = oi.order_id
WHERE o.customer_id = 123;

Missing Indexes

-- Query chậm do thiếu index
SELECT * FROM orders 
WHERE status = 'shipped' 
AND order_date >= '2024-01-01';

-- Tạo composite index
CREATE INDEX idx_orders_status_date 
ON orders(status, order_date);