Precompiled Queries

ما هي الـ Precompiled Queries؟

الـ Precompiled Queries هي استعلامات SQL يتم ترجمتها وتحليلها (Parsing و Optimization) مرة واحدة فقط، ثم يتم حفظ خطة التنفيذ (Execution Plan) الخاصة بها في الذاكرة أو Cache ليتم استخدامها لاحقًا دون إعادة ترجمة أو تحليل.

---

الهدف من الـ Precompiled Queries

• تحسين الأداء: عن طريق تجنب إعادة تحليل الاستعلام وإنشاء خطة تنفيذ جديدة مع كل استدعاء.
• توفير الموارد: لأن خطوات Parsing و Optimization يمكن أن تكون مكلفة، خاصة مع الاستعلامات المعقدة.
• تسريع التنفيذ: عند استخدام نفس الاستعلام بشكل متكرر مع اختلافات بسيطة (مثل المعاملات أو القيم).

---

كيفية عمل الـ Precompiled Queries

1. إنشاء الاستعلام:
   يتم إنشاء استعلام SQL وتحضيره مسبقًا للتنفيذ.

2. ترجمة وتحسين الاستعلام:
   يتم تنفيذ مراحل:

   • Parsing
   • Binding
   • Optimization
     لإنتاج خطة تنفيذ (Execution Plan).

3. حفظ خطة التنفيذ (Caching):
   خطة التنفيذ التي تم إنشاؤها يتم حفظها في Cache لاستخدامها مرة أخرى.

4. إعادة الاستخدام:
   عند استدعاء نفس الاستعلام مرة أخرى، يتم استخدام خطة التنفيذ المحفوظة مباشرة دون المرور بمراحل التحليل والتحسين.

---

أنواع الـ Precompiled Queries

1. Stored Procedures (الإجراءات المخزنة)

الـ Stored Procedure في SQL Server تعتبر من أشهر الطرق لاستخدام Precompiled Queries.

• يتم إنشاء الاستعلام مرة واحدة فقط.
• يتم حفظ خطة التنفيذ في الذاكرة لاستخدامها عند كل استدعاء.

مثال على Stored Procedure:

CREATE PROCEDURE GetProductsByPrice
    @MinPrice DECIMAL
AS
BEGIN
    SELECT * 
    FROM Products
    WHERE Price >= @MinPrice;
END;

• عند تنفيذ الـ Procedure:

  EXEC GetProductsByPrice @MinPrice = 100;

  يتم استخدام خطة التنفيذ المحفوظة دون إعادة التحليل.

---

2. Parameterized Queries (الاستعلامات المُعلمة)

الاستعلامات اللي بتستخدم Parameters يمكن أن تستفيد من الـ Precompiled Queries.

مثال في C# باستخدام Entity Framework:

var minPrice = 100;
var products = _dbContext.Products
    .Where(p => p.Price >= minPrice)
    .ToList();

• في الخلفية، Entity Framework يحول الاستعلام إلى Parameterized Query.
• خطة التنفيذ للاستعلام (مع Parameter) يتم حفظها لاستخدامها لاحقًا.

---

فوائد الـ Precompiled Queries

1. أداء أسرع:

   • يتم تجاوز مراحل التحليل والترجمة في كل مرة يتم استدعاء الاستعلام.
   • يتم استخدام خطة التنفيذ المخزنة مباشرة.

2. تقليل استهلاك الموارد:

   • يقلل الحمل على محرك قاعدة البيانات من حيث CPU والذاكرة.

3. حماية ضد SQL Injection:

   • في حالة استخدام Parameterized Queries، يتم فصل البيانات (Parameters) عن الاستعلام، مما يجعل التطبيق أكثر أمانًا.

---

متى نستخدم الـ Precompiled Queries؟

• عندما يكون نفس الاستعلام يتم تنفيذه بشكل متكرر مع تغييرات بسيطة في المدخلات (مثل المعاملات أو القيم).
• في السيناريوهات التي تتطلب أداء عالي مثل تطبيقات الويب أو أنظمة الوقت الحقيقي.
• عند استخدام استعلامات معقدة ومكلفة من حيث الأداء.

---

ملاحظات مهمة

1. اختلاف البيانات أو المتغيرات:

   • إذا كانت القيم مختلفة جدًا وتؤثر على خطة التنفيذ، قد يتم إنشاء خطة جديدة (Parameter Sniffing).

2. صيانة الـ Cache:

   • إذا زاد عدد الاستعلامات المخزنة، قد يؤدي ذلك إلى زيادة استخدام الذاكرة.

3. في Entity Framework:

   • يمكن استخدام EF.CompileQuery لإنشاء Precompiled Queries وتحسين الأداء عند استدعاء نفس الاستعلام بشكل متكرر.

مثال في Entity Framework Core:

using System;
using System.Linq;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
 
var compiledQuery = EF.CompileQuery((AppDbContext context, decimal price) =>
    context.Products.Where(p => p.Price >= price));
 
using var context = new AppDbContext();
var result = compiledQuery(context, 100);

• في هذا المثال، يتم تحضير الاستعلام مسبقًا (Compile Query) لاستخدامه بكفاءة.

---

خلاصة

• الـPrecompiled Queries تسهم في تحسين الأداء من خلال حفظ خطة التنفيذ وتجنب إعادة تحليل الاستعلام.
• الـStored Procedures و Parameterized Queries هما أشهر الطرق لتحقيق ذلك.
• في Entity Framework Core، يمكن استخدام EF.CompileQuery لإنشاء استعلامات محسنة مسبقًا.