Query Processing dan Optimasi

1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

User hanya menulis:

SELECT * FROM mahasiswa WHERE prodi='Informatika';

Tapi DBMS harus:

parsing query
menganalisis sintaks
mencari rencana eksekusi terbaik
memilih indeks
membaca storage

Semua ini disebut:

Query Processing.

2. Tujuan Pembelajaran

Mahasiswa mampu:

Memahami konsep query processing
Menjelaskan tahapan query processing
Memahami peran query optimizer
Menjelaskan teknik optimasi query
Menggunakan tools EXPLAIN

3. Konsep Query Processing

Query processing adalah:

proses DBMS menerjemahkan perintah SQL menjadi serangkaian operasi internal untuk menghasilkan hasil query.

Tujuan:

Akurat
Cepat
Efisien

4. Tahapan Query Processing

Secara umum:

Parsing & Translation
Query Optimization
Query Execution

5. Tahap 1: Parsing & Translation

5.1 Parsing

Cek sintaks SQL
Cek nama tabel/kolom

Jika salah → error

5.2 Translation

Query diubah ke bentuk internal:

Relational algebra
Query tree

6. Tahap 2: Query Optimization

Optimasi adalah:

proses mencari rencana eksekusi paling efisien.

Optimizer memilih:

indeks atau tidak
join order
join method
access path

7. Tahap 3: Query Execution

Executor menjalankan:

scan
join
filter
sort
aggregate

8. Query Execution Plan (QEP)

QEP adalah:

rencana detail DBMS mengeksekusi query.

9. Tool: EXPLAIN

Contoh:

EXPLAIN SELECT * FROM mahasiswa WHERE nim='2023001';

Menampilkan:

full scan / index scan
cost
rows

10. Faktor yang Mempengaruhi Optimasi

Faktor
Ukuran tabel
Indeks
Statistik data
Join
Hardware

11. Relational Algebra dalam Optimasi

Operasi dasar:

Selection (σ)
Projection (π)
Join (⨝)
Union
Difference

12. Heuristic Optimization

Aturan logis:

Selection sedini mungkin
Projection sedini mungkin
Join yang kecil dulu

13. Cost-Based Optimization

Optimizer menghitung:

jumlah I/O
jumlah CPU
estimasi waktu

14. Join Processing

Jenis join:

Nested loop join
Sort merge join
Hash join

15. Join Order

Urutan join sangat mempengaruhi performa.

16. Access Path

Cara ambil data:

Full table scan
Index scan
Index seek

17. Peran Indeks dalam Optimasi

Tanpa indeks:

scan semua

Dengan indeks:

lompat langsung

18. Statistik Database

DBMS menyimpan:

jumlah baris
distribusi nilai

Digunakan optimizer.

19. Query Rewrite

Contoh tidak optimal:

SELECT * FROM mahasiswa;

Optimal:

SELECT nim,nama FROM mahasiswa;

20. Contoh Studi Kasus

Tabel:

mahasiswa (100k)
krs (500k)

Query join tanpa indeks:
30 detik

Dengan indeks:
0.3 detik

21. Common Performance Issues

❌ SELECT *
❌ Tidak pakai WHERE
❌ Join tanpa indeks
❌ Subquery berlebihan

22. Teknik Optimasi Praktis

✔ Gunakan indeks
✔ Gunakan WHERE
✔ Batasi kolom
✔ Gunakan LIMIT
✔ Analisis EXPLAIN

23. Optimasi di Dunia Nyata

Digunakan oleh:

DBA
Data engineer
Backend engineer

24. Query Processing vs Query Optimization

Aspek	Processing	Optimization
Fokus	Eksekusi	Perencanaan
Tujuan	Hasil	Efisiensi
Output	Data	QEP

25. Hubungan dengan Materi Lain

Materi	Peran
Storage	I/O
Index	Akses
Transaction	Lock
Concurrency	Konflik

26. Evaluasi

PG:

EXPLAIN digunakan untuk:
a. Menjalankan query
b. Melihat rencana eksekusi ✅
c. Menghapus data

Essay:

Jelaskan peran query optimizer!

27. Capaian Pembelajaran