MySQL优化

索引失效

CREATE TABLE `tradelog`
(
    `id`         int(11) NOT NULL,
    `tradeid`    varchar(32) DEFAULT NULL,
    `operator`   int(11) DEFAULT NULL,
    `t_modified` datetime    DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY          `tradeid` (`tradeid`),
    KEY          `t_modified` (`t_modified`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

1、条件字段函数操作

    select count(*)
    from tradelog
    where month (t_modified)=7;
-- month(t_modified) : 对索引字段做函数操作，可能会破坏索引值的有序性，会导致全表扫描 

select *
from tradelog
where id + 1 = 10000;
-- 优化器偷懒，MySQL 优化器不能用 id 索引快速定位到 9999 这一行。
-- 所以，需要你在写 SQL 语句的时候，手动改写成 where id = 10000 -1 才可以。

2、隐式类型转换

    select *
    from tradelog
    where tradeid = 110717;
-- MySQL 中，字符串和数字做比较的话，是将字符串转换成数字
-- 对于优化器来说，这个语句相当于：select * from tradelog where CAST(tradid AS signed int) = 110717;

3、隐式字符编码转换

两个表的字符集不同、字符集相同关联字段类型不同；

连接过程中关联字段会按照转换规则转化， 如果转化驱动表的字段，被驱动表还是会走索引的， 如果转化的是被驱动表的字段，则驱动表不会走， 是直接导致对被驱动表做全表扫描的原因。

只查一行的语句，执行慢

• 1、查询长时间不返回

先执行一下 show processlist 命令，看看当前语句处于什么状态

线程的状态是 Waiting for table metadata lock 表示有一个线程正在表上请求或者持有 MDL 写锁，把 select 语句堵住了。

找到谁持有 MDL 写锁，然后把它 kill 掉

select blocking_pid from sys.schema_table_lock_waits

找出造成阻塞的 process id，把这个连接用 kill 命令断开即可

线程的状态是 Waiting for table flush 表示的是，现在有一个线程正要对表做 flush 操作

可能情况是：有一个 flush tables 命令被别的语句堵住了，然后它又堵住了我们的 select 语句

-- MySQL 里面对表做 flush 操作的用法
-- 如果指定表 t 的话，代表的是只关闭表 t；
-- 如果没有指定具体的表名，则表示关闭 MySQL 里所有打开的表。
-- 这两个语句执行起来都很快，除非它们也被别的线程堵住了
flush tables t with read lock;
flush tables with read lock;

select * from t where id=1 lock in share mode;

线程的状态是 statistics 表示的是，有一个事务在这行记录上持有一个写锁，select 语句就会被堵住

--找到阻塞的线程 blocking_pid
-- KILL  pid   断开连接，让事务回滚，释放锁
-- 占有行锁的是 update 语句，这个语句已经是之前执行完成了的，现在执行 KILL QUERY，无法让这个事务去掉行锁
select * from t sys.innodb_lock_waits where locked_table=`'test'.'t'`

• 2、查询慢

两个事务，一个事务更新一条数据100万次，

另一个事务使用"快照读"，需要把当前数据执行100万次 undo log 会比较慢

使用当前读，虽然加锁但时间会更快一点

慢查询性能

索引没有设计好

SQL 语句没写好

MySQL 选错了索引

-- SQL 语句没写好/选错了索引
-- 不重发服务，使用 MySQL 提供了 query_rewrite 功能
select *
from t
where id + 1 = 10000;

-- 改写规则
insert into query_rewrite.rewrite_rules(pattern, replacement, pattern_database)
values ("select * from t where id + 1 = ?", "select * from t where id = ? - 1", "db1");
-- 插入的新规则生效
call query_rewrite.flush_rewrite_rules();

order by

尽量使用索引，避免排序

• 使用了索引，无法避免排序（使用的索引和排序的字段不一致）
  1、排序字段存在于多个索引中
  2、排序字段，升降序不一致
  3、组合索引，k1查询，k2排序

group by

1、如果对 group by 语句的结果没有排序要求，要在语句后面加 order by null；

2、尽量让 group by 过程用上表的索引，确认方法是 explain 结果里没有 Using temporary 和 Using filesort；

3、如果 group by 需要统计的数据量不大，尽量只使用内存临时表；也可以通过适当调大 tmp_table_size 参数，来避免用到磁盘临时表；

4、如果数据量实在太大，使用 SQL_BIG_RESULT 这个提示，来告诉优化器直接使用排序算法得到 group by 的结果。

join

• 使用 left join 时，左边的表不一定是驱动表。
• 如果需要 left join 的语义，就不能把被驱动表的字段放在 where 条件里面做等值判断或不等值判断，必须都写在 on 里面。
• join 将判断条件是否全部放在 on 部分没有区别

优化分页查询

通常使用 <LIMIT M,N> + 合适的 order by 来实现分页查询，这种实现方式在没有任何索引条件支持的情况下，需要做大量的文件排序操作（file sort），性能将会非常得糟糕。如果有对应的索引，通常刚开始的分页查询效率会比较理想，但越往后，分页查询的性能就越差。

在使用 LIMIT 的时候，偏移量 M 在分页越靠后的时候，值就越大，数据库检索的数据也就越多。例如 LIMIT 10000,10 这样的查询，数据库需要查询 10010 条记录，最后返回 10 条记录。也就是说将会有 10000 条记录被查询出来没有被使用到。

• 禁止传入过大的页
• 避免扫描无用的行，覆盖查询+子查询（先查主键，根据主键查数据）

Explain

explain 后使用 show warnings 可以看到优化器优化之后的 SQL

id

SELECT的查询序列号, id如果相同，可以认为是一组，从上往下顺序执行；在所有组中，id值越大，优先级越高，越先执行

select_type

每个select子句的类型

取值	含义
SIMPLE	简单SELECT，不使用UNION或子查询等
PRIMARY	子查询中最外层查询，查询中若包含任何复杂的子部分，最外层的select被标记为PRIMARY
UNION	UNION中的第二个或后面的SELECT语句
DEPENDENT UNION	UNION中的第二个或后面的SELECT语句，取决于外面的查询
UNION RESULT	UNION的结果，union语句中第二个select开始后面所有select
SUBQUERY	子查询中的第一个SELECT，结果不依赖于外部查询
DEPENDENT SUBQUERY	子查询中的第一个SELECT，依赖于外部查询
DERIVED	派生表的SELECT, FROM子句的子查询
UNCACHEABLE SUBQUERY	一个子查询的结果不能被缓存，必须重新评估外链接的第一行

table

显示这一步所访问数据库中表名称

partitions

访问的分区表信息

type

MySQL在表中找到所需行的方式

取值	含义
ALL	MySQL将遍历全表以找到匹配的行
index	index与ALL区别为index类型只遍历索引树
range	只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行
ref	表示上述表的连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值
eq_ref	多表连接中使用primary key或者 unique key作为关联条件
const、system	当MySQL对查询某部分进行优化，并转换为一个常量时，使用这些类型访问。如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量，system是const类型的特例，当查询的表只有一行的情况下，使用system
NULL	MySQL在优化过程中分解语句，执行时甚至不用访问表或索引，例如从一个索引列里选取最小值可以通过单独索引查找完成。

possible_keys

MySQL能使用哪个索引在表中找到记录，查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询使用（该查询可以利用的索引，如果没有任何索引显示 null）

Key

显示MySQL实际决定使用的索引，必然包含在possible_keys中

key_len

表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度（key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的）

ref

列与索引的比较，表示上述表的连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值

rows

估算出结果集行数，表示MySQL根据表统计信息及索引选用情况，估算的找到所需的记录所需要读取的行数

Extra

取值	含义
Using filesort	表示的就是需要排序
Using index	表示的就是使用了覆盖索引
Using temporary	表示的是需要使用临时表
Block Nested Loop	表示 join 语句使用 Block Nested-Loop Join 算法，在大表上的 join 操作，这样可能要扫描被驱动表很多次，会占用大量的系统资源。所以这种 join 尽量不要用。
Using MRR	表示的是用上了 MRR 优化,由于在 read_rnd_buffer 中按照 id 做了排序，所以最后结果集也是按照主键 id 递增顺序的
Using join buffer (Block Nested Loop)	表示的是用 BNL 算法
Using where	需要在服务层过滤数据（mysql分为服务层和存储引擎层）
using index condition	需要回表查询数据，但是有部分数据是在二级索引过滤后，再回表查询数据，减少了回表查询的数据行数

Show Profile 分析 SQL 执行性能

SHOW PROFILE [type [, type] ... ]
[FOR QUERY n]
[LIMIT row_count [OFFSET offset]]
 
type 参数：
| ALL：显示所有开销信息
| BLOCK IO：阻塞的输入输出次数
| CONTEXT SWITCHES：上下文切换相关开销信息
| CPU：显示 CPU 的相关开销信息 
| IPC：接收和发送消息的相关开销信息
| MEMORY ：显示内存相关的开销，目前无用
| PAGE FAULTS ：显示页面错误相关开销信息
| SOURCE ：列出相应操作对应的函数名及其在源码中的调用位置 (行数) 
| SWAPS：显示 swap 交换次数的相关开销信息

可以通过 set 语句在 Session 级别开启该功能：

select @@profiling;
set @@profiling=1;

Show Profiles 只显示最近发给服务器的 SQL 语句，默认情况下是记录最近已执行的 15 条记录，可以重新设置 profiling_history_size 增大该存储记录，最大值为 100。

获取到 Query_ID 之后，再通过 Show Profile for Query ID 语句，就能够查看到对应 Query_ID 的 SQL 语句在执行过程中线程的每个状态所消耗的时间了：

慢日志

#慢查询日志配置
,slow_query_log的值为OFF,表示慢查询日志是禁用的
show variables  like '%slow_query_log%';
#开启慢查询日志
,1表示开启,0表示关闭
set global slow_query_log =1;
#
将慢查询日志的阈值设置为 0,表示这个线程接下来的语句都会被记录入慢查询日志中  
set long_query_time=0;

optimizer_trace

/* 打开 optimizer_trace，只对本线程有效 */
SET
optimizer_trace='enabled=on'; 
 
/* @a 保存 Innodb_rows_read 的初始值 */
select VARIABLE_VALUE
into @a
from performance_schema.session_status
where variable_name = 'Innodb_rows_read';

/* 执行语句 */
select city, name, age
from t
where city = '杭州'
order by name limit 1000;

/* 查看 OPTIMIZER_TRACE 输出 */
SELECT *
FROM `information_schema`.`OPTIMIZER_TRACE`;

/* @b 保存 Innodb_rows_read 的当前值 */
select VARIABLE_VALUE
into @b
from performance_schema.session_status
where variable_name = 'Innodb_rows_read';

/* 计算 Innodb_rows_read 差值
   表示整个执行过程扫描的行数
*/
select @b - @a;
R_TRACE 输出 */
SELECT *
FROM `information_schema`.`OPTIMIZER_TRACE`;

/* @b 保存 Innodb_rows_read 的当前值 */
select VARIABLE_VALUE
into @b
from performance_schema.session_status
where variable_name = 'Innodb_rows_read';

/* 计算 Innodb_rows_read 差值
   表示整个执行过程扫描的行数
*/
select @b - @a;