2.索引：SQL 性能分析详解

SQL性能分析是数据库优化中重要的一环。通过分析SQL的执行频率、慢查询日志、PROFILE工具以及EXPLAIN命令，能够帮助我们识别出数据库性能的瓶颈，并做出有效的优化措施。以下将详细讲解这几种常见的SQL性能分析工具和方法。

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一、SQL 执行频率

SQL执行频率的分析可以帮助我们了解数据库的负载情况，识别高频SQL语句，找出可能的性能瓶颈。

1.1 功能含义

SQL执行频率表示每种类型SQL语句的执行次数。了解这些语句的执行频率有助于优化系统的性能。频繁执行的SQL可能是系统的核心查询，也可能是重复无效的查询。

1.2 查看SQL执行频率的指令

MySQL提供了一系列状态变量，可以用于查看SQL的执行频率。我们可以通过以下命令查看：

SHOW [GLOBAL|SESSION] STATUS LIKE 'Com_%';
如：
show global status like 'Com_______'

此命令会返回当前MySQL实例中每类SQL语句的执行次数。例如：

• 下面查询 Com_selec为：137次，查询操作偏多

	Variable_name	Value
1	Com_binlog	0
2	Com_commit	0
3	Com_delete	2
4	Com_import	0
5	Com_insert	3
6	Com_repair	0
7	Com_revoke	0
8	Com_select	137
9	Com_signal	0
10	Com_update	0
11	Com_xa_end	0

注：

• Com_select：SELECT语句的执行次数
• Com_insert：INSERT语句的执行次数
• Com_update：UPDATE语句的执行次数
• Com_delete：DELETE语句的执行次数

1.3 查询内容的含义

这些状态变量显示了不同类型SQL语句的执行频率，有助于我们了解数据库的负载特征。例如，频繁的SELECT语句可能暗示需要优化查询或增加缓存，而频繁的INSERT、UPDATE和DELETE语句则表明系统中有大量写操作。

1.4 对频率内容进行分析

分析SQL执行频率可以帮助我们识别潜在的性能瓶颈。例如：

• 高频SELECT：需要检查索引、查询优化和缓存策略；
• 高频INSERT、UPDATE：需要检查事务管理、锁机制和写性能优化；
• 高频DELETE：可能涉及数据清理策略，需要防止锁竞争和表碎片问题。

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二、慢查询日志

慢查询日志用于记录执行时间超过设定阈值的SQL语句，有助于定位低效的查询。

2.1 功能含义

慢查询日志记录了执行较慢的SQL语句。通过分析这些日志，可以找出性能瓶颈并优化查询效率。

2.2 检查慢查询日志是否开启

可以通过以下命令查看是否已启用慢查询日志：

SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log';

返回结果中，若slow_query_log为ON，表示慢查询日志已启用。

2.3 设置和开启慢查询日志

若慢查询日志未开启，可用以下命令启用：

SET GLOBAL slow_query_log = 'ON';

设定慢查询的时间阈值，可以通过如下命令调整：

SET GLOBAL long_query_time = 2;  -- 设置为2秒

若需永久生效，可在MySQL配置文件my.cnf中添加以下内容：位置：etc/my.cnf

slow_query_log = ON
long_query_time = 1

如图：

2.4 查看慢查询日志文件位置

使用以下命令查看慢查询日志文件位置：

SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log_file';

如：

2.5 慢查询日志的内容案例

慢查询日志记录了每条慢查询的SQL语句、执行时间、锁等待时间等信息。示例如下：

# Time: 2024-11-08T12:00:00.000000Z
# Query_time: 2.000  Lock_time: 0.000  Rows_sent: 500  Rows_examined: 100000
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1;

其中：

• Query_time：查询执行时间。
• Lock_time：锁等待时间。
• Rows_sent：返回的行数。
• Rows_examined：扫描的行数。
• 以及对应：执行的sql

该示例中的查询扫描了10万行数据，但只返回了500行，可能需要优化。

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三、PROFILE

PROFILE工具是MySQL用于分析SQL语句执行过程的性能分析工具，可以显示每个SQL语句在执行的各个阶段所消耗的时间。

3.1 功能含义

PROFILE能够精确到毫秒级别记录SQL执行过程的各个步骤，比如解析、优化、锁等待和执行时间等，有助于精确定位性能瓶颈。

3.2 检查是否支持PROFILE

首先，检查MySQL是否支持PROFILE功能：

SHOW VARIABLES LIKE 'have_profiling';
或
SELECT @@have_profiling ;

若返回值为YES，表示支持PROFILE。

注：支持不一定开启了

1. 检查是否开启：

	SELECT @@profiling

若结果为0，表示没有开启，则需要进行设置开启

2. 开启PROFILE

	SET profiling = 1;  -- 开启Profiling

3.3 使用PROFILE分析SQL

启用PROFILE并执行分析的步骤如下：

-- 执行待分析的SQL语句
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1;

-- 查看profiling
SHOW PROFILES;

-- 查看该语句执行过程的各个阶段时间开销
SHOW PROFILE FOR QUERY 1;

注：在SHOW PROFILE FOR QUERY 1;语句中，1代表执行的第一个查询（按执行顺序排列）。

可以使用以下命令列出所有已执行的查询ID及其执行时间：SHOW PROFILES;

3.4 PROFILE结果的解析

SHOW PROFILE输出示例如下：

	Status	Duration
1	starting	0.0001
2	checking permissions	0.00002
3	Opening tables	0.00005
4	init	0.00003
5	optimizing	0.00003
6	statistics	0.00008
7	preparing	0.00004
8	executing	0.0015
9	Sending data	0.0025
10	end	0.0001
11	query end	0.00002

各阶段的时间开销有助于我们分析SQL的瓶颈。例如，如果Sending data耗时较长，可能是由于查询结果数据量大、网络延迟等原因所致。

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四、EXPLAIN

EXPLAIN命令可以展示MySQL执行查询的计划，帮助分析查询性能和确定优化方向。

4.1 功能含义

EXPLAIN提供了SQL查询的执行计划，展示了MySQL是如何处理查询的，包括使用的索引、扫描行数和连接类型等。通过EXPLAIN结果，可以更好地了解查询的性能情况。

4.2 EXPLAIN的语法

基本语法如下：

EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1;

4.3 EXPLAIN结果解析

EXPLAIN结果的关键字段说明如下：

字段	含义
id	查询的执行顺序，id值越大优先级越高，表示先执行。
select_type	查询类型（如SIMPLE表示简单查询，PRIMARY表示主查询，SUBQUERY表示子查询）。
table	查询的表。
type	连接类型，指明表的访问方式，如ALL（全表扫描）、index（索引扫描）、range（范围扫描）、ref（引用索引）。从性能级别来看：null > system > const > eq_ref > ref > range > index > all
possible_keys	查询中可能使用的索引。
key	实际使用的索引。
key_len	使用的索引长度，表示MySQL在查询中实际用到的字节数。
ref	显示哪一列或常量与key关联。
rows	MySQL估计查询过程中需要读取的行数。
Extra	额外信息，显示MySQL在执行查询时的额外操作，如Using where表示使用了WHERE条件，Using index表示使用覆盖索引。

注：对应type字段：从性能级别来看，null > system > const > eq_ref > ref > range > index > all