Mysql--实战篇--SQL优化(查询优化器,常用的SQL优化方法,执行计划EXPLAIN,Mysql性能调优,慢日志开启和分析等)

一、查询优化

1、查询优化器 (Query Optimizer)

MySQL查询优化器(Query Optimizer)是MySQL数据库管理系统中的一个关键组件,负责分析和选择最有效的执行计划来执行SQL查询。查询优化器的目标是尽可能减少查询的执行时间和资源消耗,从而提高查询性能。

查询语句不同关键字(where、jion、limit、group by、having等)执行时,访问的先后顺序?

查询中用到的关键词主要包含六个,并且他们的顺序依次为

select--from--where--group by--having--order by

(1)、查询优化器的工作原理

1、解析查询:将SQL语句解析为内部表示形式(通常是抽象语法树,AST),并进行语法和语义检查。

2、生成可能的执行计划:根据表结构、索引、统计信息等,生成多个可能的查询执行计划。

3、评估执行成本:为每个可能的执行计划估算其执行成本(如I/O操作次数、CPU使用时间等),并选择成本最低的执行计划。

4、执行查询:按照选定的执行计划执行查询,并返回结果。

(2)、查询优化器的工作流程
1、解析查询

当用户提交一条SQL查询时,MySQL首先会通过解析器将SQL语句转换为内部表示形式(抽象语法树)。解析器会检查SQL语句的语法是否正确,并确保查询中引用的表、列和函数都存在且有效。
例如,假设我们有以下查询:

java 复制代码
SELECT name, age FROM users WHERE age > 30;

解析器会将这条查询解析为一个内部表示形式,标识出SELECT、FROM、WHERE等关键字,以及它们对应的表名、列名和条件表达式。

2、生成可能的执行计划

在解析完成后,查询优化器会生成多个可能的执行计划。执行计划描述了如何访问表中的数据、如何应用过滤条件、如何连接多个表等。

查询优化器会考虑以下因素来生成不同的执行计划:

  • 表的访问顺序:如果查询涉及多个表,优化器会尝试不同的表连接顺序,以找到最优的顺序。
  • 索引的选择:优化器会评估表上的所有可用索引,并决定是否使用某个索引来加速查询。
  • 连接方法:对于多表查询,优化器会选择合适的连接方法(如嵌套循环连接、哈希连接、合并连接等)。
  • 聚合和排序:如果查询包含GROUP BY或ORDER BY子句,优化器会决定如何高效地执行这些操作。

示例:

java 复制代码
SELECT u.name, o.order_date 
FROM users u 
JOIN orders o ON u.user_id = o.user_id 
WHERE u.age > 30;

对以上的sql,优化器可能会生成以下几种执行计划:

  • 先扫描users表,找到所有age > 30的用户,然后通过user_id索引查找对应的orders表记录。
  • 先扫描orders表,找到所有订单,然后通过user_id索引查找对应的users表记录,并应用age > 30的过滤条件。
3、评估执行成本

为了选择最优的执行计划,查询优化器会为每个可能的执行计划估算其执行成本。

成本评估基于以下因素:

  • I/O成本:读取磁盘页面的数量。I/O操作通常是最耗时的部分,因此优化器会尽量减少磁盘I/O。
  • CPU成本:CPU使用的时间。包括比较、计算、排序等操作的开销。
  • 内存使用:查询执行过程中需要的内存资源。过多的内存使用可能导致缓存失效或交换到磁盘,影响性能。
  • 表的大小和索引的覆盖性:优化器会考虑表的行数、索引的覆盖情况等因素。如果索引能够覆盖查询所需的所有列,则可以直接从索引中获取数据,而不需要访问表的数据页。
  • 统计信息:优化器会使用表和索引的统计信息(如行数、列的唯一值数量、索引的选择性等)来估计查询的执行成本。统计信息越准确,优化器的选择就越合理。

例如,假设users表有100万行数据,而orders表有500万行数据。优化器会根据统计信息估算不同执行计划的I/O和CPU成本,并选择成本最低的计划。

4、执行查询

一旦选择了最优的执行计划,MySQL就会按照该计划执行查询,并返回结果。查询优化器还会将执行计划缓存起来,以便在后续相同的查询中重用,避免重复优化。

(3)、查询优化器的关键技术
1、索引选择

索引是查询优化器最重要的工具之一。优化器会根据查询条件、表结构和索引的覆盖性,选择最适合的索引。

常见的索引类型包括:

  • B+树索引:适用于范围查询、精确匹配和排序操作。
  • 哈希索引:适用于精确匹配查询,但不支持范围查询。
  • 全文索引:适用于全文搜索。
  • 空间索引:适用于地理空间数据的查询。

优化器会根据查询的条件和表的统计信息,评估每个索引的选择性和覆盖性。例如,如果查询只涉及索引中的列,优化器可能会选择使用覆盖索引(Covering Index),以避免额外的表扫描。

2、连接优化

对于多表查询,优化器会决定如何连接这些表。

常见的连接方法包括:

  • 嵌套循环连接(Nested Loop Join):逐行扫描外层表,然后在内层表中查找匹配的记录。适用于小表或有索引的表。
  • 哈希连接(Hash Join):将一个表的数据加载到内存中的哈希表中,然后扫描另一个表并与哈希表进行匹配。适用于大表之间的连接。
  • 合并连接(Merge Join):适用于两个已经排序的表,通过合并两个有序的结果集来完成连接。适用于带有ORDER BY或GROUP BY的查询。

优化器会根据表的大小、索引的存在与否以及查询条件,选择最适合的连接方法。

3、子查询优化

MySQL查询优化器还支持多种子查询优化技术,以提高子查询的执行效率。

常见的子查询优化策略包括:

  • 子查询展开(Subquery Unnesting):将子查询转换为等价的连接查询,以减少嵌套层次。
  • 物化子查询(Materialization):将子查询的结果物化为临时表,避免多次执行子查询。
  • 半连接优化(Semi-Join Optimization):对于EXISTS或IN子查询,优化器会将其转换为半连接操作,减少不必要的数据扫描。
4、并行查询

在MySQL 8.0及更高版本中,查询优化器支持并行查询执行。对于大型查询,优化器可以将查询分解为多个并行任务,利用多核CPU提高查询性能。

并行查询适用于以下场景:

  • 大规模表扫描
  • 复杂的聚合操作
  • 多表连接

并行查询的启用可以通过配置参数innodb_parallel_read_threads来控制。

5、查询缓存

虽然MySQL 8.0及更高版本已经移除了传统的查询缓存(Query Cache),但优化器仍然会缓存执行计划。查询缓存的作用是存储之前执行过的查询结果,以便在相同查询再次执行时直接返回缓存的结果,而不必重新执行查询。虽然查询缓存可以提高某些查询的性能,但它也可能导致一致性问题,并且在高并发场景下效果不佳。

(4)、如何查看查询优化器的行为

MySQL提供了多种工具和命令,帮助你查看查询优化器的行为和执行计划。以下是常用的工具和命令:

1、EXPLAIN

EXPLAIN是最常用的工具,用于显示查询的执行计划。它可以帮助你了解优化器如何选择表、索引和连接方法。

sql示例:

java 复制代码
EXPLAIN SELECT name, age FROM users WHERE age > 30;

EXPLAIN的输出包括以下列:

  • id:查询的标识符,标识查询的顺序。
  • select_type:查询的类型(如简单查询、子查询、联合查询等)。
  • table:当前操作的表。
  • partitions:涉及的分区(如果有分区表)。
  • type:访问类型(如ALL、index、range、ref等)。
  • possible_keys:可能使用的索引。
  • key:实际使用的索引。
  • key_len:索引的长度。
  • ref:与索引比较的列或常量。
  • rows:估计需要扫描的行数。
  • filtered:根据条件过滤后剩余的行数百分比。
  • Extra:额外的信息,如是否使用临时表、是否进行排序等。
2、SHOW WARNINGS

SHOW WARNINGS可以显示查询优化器在执行过程中生成的警告信息。这些警告信息可以帮助你发现潜在的问题,如未使用的索引、隐式类型转换等。
sql示例:

java 复制代码
SHOW WARNINGS;
3、Optimizer_Trace

Optimizer_Trace是MySQL 5.6及更高版本中引入的功能,提供了更详细的查询优化过程跟踪。你可以通过设置系统变量optimizer_trace来启用此功能,并查看优化器的决策过程。
sql示例:

java 复制代码
SET optimizer_trace='enabled=on';
SELECT name, age FROM users WHERE age > 30;
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE;

运行结果:

4、Performance Schema

Performance Schema是MySQL的性能监控工具,提供了对查询执行的详细统计信息。你可以使用Performance Schema来跟踪查询的执行时间、I/O操作、锁争用等情况。
sql示例:

java 复制代码
SELECT * FROM performance_schema.events_statements_current;

运行结果:

2、常见SQL优化手段

SQL查询优化是提高数据库性能的关键步骤,尤其是在处理大规模数据时。通过优化查询,可以减少I/O操作、降低CPU使用率、减少内存占用,并最终提升系统的响应速度。以下是常见的SQL优化手段,涵盖了从查询编写、索引设计到数据库配置等多个方面。

(1)、创建合适的索引

索引是SQL查询优化中最重要且最有效的工具之一。合理的索引设计可以显著提高查询性能,尤其是对于大表和复杂的查询。以下是一些创建索引的最佳实践:

1、覆盖索引(Covering Index)

覆盖索引是指索引中包含了查询所需的所有列,这样查询可以直接从索引中获取数据,而不需要访问表的数据页。这可以显著减少I/O操作。

示例:

假设我们有一个查询SELECT name, age FROM users WHERE age > 30,可以在age和name上创建组合索引,使其成为覆盖索引。
sql示例:

java 复制代码
CREATE INDEX idx_age_name ON users (age, name);
2、组合索引(Composite Index)

组合索引是由多个列组成的索引。在创建组合索引时,应该将最常用的查询条件列放在前面,以提高索引的选择性。

示例:

对于查询SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1 AND order_date > '2023-01-01',可以在customer_id和order_date上创建组合索引。
sql示例:

java 复制代码
CREATE INDEX idx_customer_order_date ON orders (customer_id, order_date);
3、前缀索引(Prefix Index)

对于长字符串列(如VARCHAR),可以创建前缀索引,只索引字符串的前几个字符。这可以减少索引的大小,同时仍然提供良好的查询性能。

示例:

假设我们有一个email列,可以创建一个前缀索引来索引前20个字符。
sql示例:

java 复制代码
CREATE INDEX idx_email_prefix ON users (email(20));
4、唯一索引(Unique Index)

如果某个列需要保证唯一性,建议使用唯一索引。唯一索引不仅可以确保数据的完整性,还可以加速基于该列的查询。

示例:

对于user_id列,可以创建唯一索引。
sql示例:

java 复制代码
CREATE UNIQUE INDEX idx_user_id ON users (user_id);
5、避免过度索引

虽然索引可以提高查询性能,但过多的索引会增加插入、更新和删除操作的开销。因此,应该只在常用的查询条件上创建索引,避免为每个列都创建索引。

(2)、优化查询语句

编写高效的SQL查询语句是提高性能的重要手段。以下是一些常见的查询优化技巧:

1、避免使用SELECT *

尽量避免使用 SELECT *,因为它会返回所有列,即使某些列并不需要。这不仅增加了网络传输的数据量,还可能导致不必要的I/O操作。

sql示例:

java 复制代码
- 优化前:
SELECT * FROM users WHERE age > 30;
- 优化后:
SELECT id, name, age FROM users WHERE age > 30;
2、使用EXISTS替代IN

在子查询中,EXISTS通常比IN更高效,尤其是在子查询返回大量结果时。EXISTS只需要找到一条匹配的记录即可终止查询,而IN需要遍历整个子查询结果集。

sql示例:

java 复制代码
- 优化前:
SELECT * FROM orders WHERE user_id IN (SELECT user_id FROM users WHERE age > 30);
- 优化后:
SELECT * FROM orders o WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM users u WHERE u.user_id = o.user_id AND u.age > 30);
3、使用JOIN替代子查询

对于多表查询,尽量使用JOIN代替嵌套子查询。JOIN通常比子查询更高效,因为优化器可以更好地优化连接操作。

sql示例:

java 复制代码
- 优化前:
SELECT * FROM orders WHERE user_id IN (SELECT user_id FROM users WHERE age > 30);
- 优化后:
SELECT o.* 
FROM orders o 
JOIN users u ON o.user_id = u.user_id 
WHERE u.age > 30;
4、避免隐式类型转换

隐式类型转换会导致索引失效,因为数据库无法直接使用索引来加速查询。确保查询条件中的列和常量类型一致,避免不必要的类型转换。

sql示例:

java 复制代码
- 优化前:
SELECT * FROM users WHERE age = '30';  -- 字符串与整数比较
- 优化后:
SELECT * FROM users WHERE age = 30;  -- 整数与整数比较
5、分页查询优化

对于分页查询,尽量避免使用OFFSET,因为它会导致全表扫描。可以考虑使用主键或唯一列进行分页,或者使用覆盖索引。

sql示例:

java 复制代码
- 优化前:
SELECT * FROM users LIMIT 1000 OFFSET 9000;
- 优化后:
SELECT * FROM users WHERE id > 9000 ORDER BY id LIMIT 1000;
6、使用批量操作

在插入、更新或删除大量数据时,尽量使用批量操作,而不是逐行处理。批量操作可以减少与数据库的交互次数,显著提高性能。

sql示例:

java 复制代码
- 优化前:
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30);
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 35);
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Charlie', 40);
- 优化后:
INSERT INTO users (name, age) VALUES 
('Alice', 30),
('Bob', 35),
('Charlie', 40);
(3)、优化表结构

合理的表结构设计可以显著提高查询性能。以下是一些建议:

1、选择合适的数据类型

选择合适的数据类型不仅可以节省存储空间,还可以提高查询性能。尽量使用最小的数据类型,避免不必要的复杂类型。

常用类型:

  • 整数类型:根据实际需求选择最小的整数类型(如TINYINT、SMALLINT、INT、BIGINT)。
  • 字符类型:尽量使用VARCHAR而不是TEXT,并且为VARCHAR设置合理的长度限制。
  • 日期和时间类型:使用DATE或DATETIME类型来存储日期和时间,而不是使用字符串。
  • 布尔类型:MySQL没有专门的布尔类型,通常使用TINYINT(1)来表示布尔值(0或1)。
2、使用分区表

对于大型表,可以考虑使用分区表(Partitioning)。分区表可以根据某些条件(如日期、范围、列表等)将数据分散到不同的物理存储区域,从而提高查询性能和管理效率。

示例:

按年份对订单表进行分区。
sql示例:

java 复制代码
CREATE TABLE orders (
    order_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    order_date DATE,
    amount DECIMAL(10, 2)
) PARTITION BY RANGE (YEAR(order_date)) (
    PARTITION p2020 VALUES LESS THAN (2021),
    PARTITION p2021 VALUES LESS THAN (2022),
    PARTITION p2022 VALUES LESS THAN (2023)
);
3、垂直拆分表

如果某个表包含大量的列,且某些列很少被查询,可以考虑将表进行垂直拆分。将不常用的列拆分到单独的表中,减少主表的宽度,从而提高查询性能。

示例:

将用户的基本信息和详细信息拆分为两个表。
sql示例:

java 复制代码
CREATE TABLE users_basic (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100)
);

CREATE TABLE users_detail (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    address TEXT,
    phone_number VARCHAR(20),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users_basic(user_id)
);
4、水平拆分表

对于非常大的表,可以考虑进行水平拆分(Sharding)。水平拆分是将表的数据按某种规则(如用户ID、地区等)分布到多个表或多个数据库实例中,以减少单个表的规模。

示例:

按用户ID进行水平拆分。
sql示例:

java 复制代码
CREATE TABLE users_0 (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100)
);

CREATE TABLE users_1 (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100)
);
(4)、优化数据库配置

合理的数据库配置可以显著提高查询性能。以下是一些常见的配置优化建议:

1、调整缓冲区大小

MySQL提供了多种缓冲区来缓存查询结果、索引、表数据等。适当调整这些缓冲区的大小可以提高查询性能。

  • InnoDB缓冲池(innodb_buffer_pool_size):用于缓存InnoDB表的数据和索引。建议将其设置为服务器内存的70%左右。
    sql示例:
java 复制代码
SET GLOBAL innodb_buffer_pool_size = 8G;
  • 查询缓存(query_cache_size):MySQL 8.0及更高版本已经移除了传统的查询缓存,但在MySQL 5.x版本中,可以适当调整查询缓存的大小。不过,查询缓存在高并发场景下效果不佳,建议谨慎使用。
    sql示例:
java 复制代码
SET GLOBAL query_cache_size = 64M;
2、启用并行查询

在MySQL 8.0及更高版本中,查询优化器支持并行查询执行。对于大型查询,启用并行查询可以利用多核CPU提高查询性能。

  • 启用并行读取线程:
    示例:
java 复制代码
SET GLOBAL innodb_parallel_read_threads = 4;
3、调整事务隔离级别

MySQL支持四种事务隔离级别:READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ和SERIALIZABLE。默认情况下,MySQL使用REPEATABLE READ,但根据应用的需求,可以选择更低的隔离级别来提高并发性能。

  • 设置事务隔离级别:
    sql示例:
java 复制代码
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
4、禁用不必要的日志

某些日志(如二进制日志、慢查询日志等)会增加I/O开销。如果不需要这些日志,可以禁用它们以提高性能。

  • 禁用二进制日志:
    sql示例:
java 复制代码
SET GLOBAL binlog_format = 'OFF';
  • 禁用慢查询日志:
    sql示例:
java 复制代码
SET GLOBAL slow_query_log = 'OFF';
(5)、使用查询缓存

虽然MySQL 8.0及更高版本已经移除了传统的查询缓存,但你仍然可以通过其他方式实现类似的效果:

1、使用Redis或Memcached

可以使用Redis或Memcached等内存缓存系统来缓存频繁访问的查询结果。缓存系统可以显著减少数据库的负载,特别是在高并发场景下。

2、使用查询结果缓存

对于一些不经常变化的查询结果,可以考虑将结果缓存到文件或内存中,避免每次都从数据库中读取。

(6)、监控和分析查询性能

定期监控和分析查询性能可以帮助你发现潜在的性能瓶颈,并及时采取优化措施。以下是一些常用的监控和分析工具:

1、EXPLAIN

EXPLAIN是最常用的工具,用于显示查询的执行计划。它可以帮助你了解优化器如何选择表、索引和连接方法。

sql示例:

java 复制代码
EXPLAIN SELECT name, age FROM users WHERE age > 30;
2、慢查询日志

慢查询日志记录了执行时间超过指定阈值的查询。通过分析慢查询日志,可以找出需要优化的查询。

  • 启用慢查询日志:
    sql示例:
java 复制代码
SET GLOBAL slow_query_log = 'ON';
SET GLOBAL long_query_time = 1;  -- 记录执行时间超过1秒的查询为慢查询
3、Performance Schema

Performance Schema是MySQL的性能监控工具,提供了对查询执行的详细统计信息。你可以使用Performance Schema来跟踪查询的执行时间、I/O 操作、锁争用等情况。

sql示例:

java 复制代码
SELECT * FROM performance_schema.events_statements_current;
4、Optimizer_Trace

Optimizer Trace提供了详细的查询优化过程跟踪,帮助你了解优化器的决策过程。

  • 启用Optimizer Trace:
    sql示例:
java 复制代码
SET optimizer_trace='enabled=on';
SELECT name, age FROM users WHERE age > 30;
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE;
(7)、SQL查询优化总结

SQL查询优化是一个多方面的过程,涉及到索引设计、查询语句编写、表结构调整、数据库配置等多个方面。通过合理使用索引、优化查询语句、调整表结构和数据库配置,可以显著提高查询性能,减少资源消耗,并最终提升系统的响应速度。

常见SQL优化手段包括:

1、创建合适的索引:使用覆盖索引、组合索引、前缀索引等,确保查询能够高效地使用索引。

2、优化查询语句:避免使用SELECT ,使用EXISTS替代IN,使用JOIN替代子查询,避免隐式类型转换,优化分页查询。

3、优化表结构:选择合适的数据类型,使用分区表、垂直拆分表、水平拆分表等技术。

4、优化数据库配置:调整缓冲区大小、启用并行查询、调整事务隔离级别、禁用不必要的日志。

5、使用查询缓存:使用Redis或Memcached等缓存系统,缓存频繁访问的查询结果。

6、监控和分析查询性能:使用EXPLAIN、慢查询日志、Performance Schema和Optimizer Trace 等工具,监控和分析查询性能。

二、执行计划(EXPLAIN)

EXPLAIN是最常用的工具,用于显示查询的执行计划。它可以帮助你了解优化器如何选择表、索引和连接方法。

我们将使用一个常见的场景:用户订单系统,涉及users和orders两个表。并详细解释EXPLAIN的输出结果。

1、创建测试数据

sql示例:

java 复制代码
-- 创建users表
CREATE TABLE users (
    user_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100),
    age INT
);

-- 创建 orders 表
CREATE TABLE orders (
    order_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id INT,
    order_date DATE,
    amount DECIMAL(10, 2),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(user_id)
);

-- 插入测试数据
INSERT INTO users (name, email, age) VALUES 
('Alice', 'alice@example.com', 35),
('Bob', 'bob@example.com', 28),
('Charlie', 'charlie@example.com', 40),
('David', 'david@example.com', 25);

INSERT INTO orders (user_id, order_date, amount) VALUES 
(1, '2023-01-01', 100.00),
(1, '2023-02-01', 200.00),
(2, '2023-03-01', 150.00),
(3, '2023-04-01', 300.00);

2、查看未优化查询的执行计划

sql示例:

java 复制代码
EXPLAIN SELECT u.name, o.order_date, o.amount 
FROM users u 
JOIN orders o ON u.user_id = o.user_id 
WHERE u.age > 30;

运行结果:

3、执行计划解释

1、id列:表示查询的优先级顺序。在这个例子中,id为1,表示这两行优先级一致。

2、select_type列:表示查询的类型。SIMPLE表示这是一个简单的查询,不包含子查询或联合查询。

3、table列:表示当前操作的表。第一个行是users表,第二个行是orders表。

4、partitions列:表示涉及的分区(如果有分区表)。在这个例子中,没有使用分区表,因此该列为NULL。

5、type列:表示访问类型。ALL表示全表扫描,ref表示通过索引进行查找。

  • 对于users表,type为ALL,表示优化器选择了全表扫描,因为没有合适的索引可以使用。
  • 对于orders表,type为ref,表示优化器使用了user_id索引来查找与users表匹配的记录。
    6、possible_keys列:表示可能使用的索引。对users表,possible_keys为NULL,表示没有可用的索引;对于orders表,possible_keys为user_id,表示user_id是一个可能的索引。
    7、key列:表示实际使用的索引。对于users表,key为NULL,表示没有使用索引;对于orders表,key为user_id,表示使用了user_id索引。
    8、key_len列:表示索引的长度。对于orders表,key_len为5,表示user_id索引的长度为5字节(INT类型)。
    9、ref列:表示与索引比较的列或常量。对于orders表,ref为demo1.u.user_id,表示orders表中的user_id列与users表中的user_id列进行比较。
    10、rows列:表示优化器估计需要扫描的行数。对于users表,rows为 4,表示优化器估计需要扫描4行;对于orders表,rows为1,表示优化器估计每个users表的记录会匹配1行orders表的记录。
    11、filtered列:表示根据条件过滤后剩余的行数百分比。对于users表,filtered为33.33%,表示大约有三分之一的记录满足age > 30的条件;对于orders表,filtered为100.00%,表示所有匹配的记录都符合条件。
    12、Extra列:提供额外的信息。对于users表,Extra为Using where,表示使用了WHERE子句进行过滤;对于orders表,Extra为Using index,表示优化器只使用了索引中的列,而不需要访问表的数据页。

4、索引优化查询

从执行计划中可以看出,users表进行了全表扫描(ALL),这在数据量较大时会导致性能问题。为了优化查询,我们可以采取以下措施:

  • 创建索引
    为users表的age列创建索引,以加速WHERE子句中的条件过滤。
    sql示例:
java 复制代码
CREATE INDEX idx_age ON users (age);
  • 创建覆盖索引
    为users表创建一个覆盖索引,包含user_id和name列。这样查询可以直接从索引中获取所需的数据,而不需要访问表的数据页。
    sql示例:
java 复制代码
CREATE INDEX idx_user_name_age ON users (age, user_id, name);

运行结果:

优化后的执行计划解释:

1、type列:对于users表,type从ALL变为range,表示优化器现在使用了索引范围扫描,而不是全表扫描。这大大减少了需要扫描的行数。

2、key列:对于users表,key从NULL变为idx_user_name_age,表示优化器使用了新创建的覆盖索引。对于orders表,key仍然是user_id,表示继续使用user_id索引。

3、rows列:对于users表,rows从4减少到2,表示优化器估计只需要扫描2行,而不是原来的4行。这是因为age > 30的条件可以通过索引快速过滤。

4、Extra列:对于users表,Extra是Using where,Using index,表示优化器使用了索引中的列进行过滤,并且只从索引中获取数据。

5、进一步优化:使用EXISTS替代JOIN

虽然JOIN已经优化得很好,但在某些情况下,EXISTS可能比JOIN更高效,尤其是在子查询返回大量结果时。我们可以将查询改写为使用 EXISTS:
sql改写示例:

java 复制代码
SELECT o.order_date, o.amount 
FROM orders o 
WHERE EXISTS (
    SELECT 1 
    FROM users u 
    WHERE u.user_id = o.user_id AND u.age > 30
);

运行结果:

通过这些优化手段,可以显著提高查询性能,减少I/O操作和CPU使用率。同时,使用EXPLAIN分析查询的执行计划,可以帮助你更好地理解优化器的行为,并找出潜在的性能瓶颈。
理解EXPLAIN输出:

  • id:查询的标识符,数值越大,优先级越高。
  • select_type:查询的类型(如简单查询、子查询、联合查询等)。
  • table:当前操作的表。
  • type:访问类型(如 ALL、index、range、ref、eq_ref、const 等)。
  • possible_keys:可能使用的索引。
  • key:实际使用的索引。
  • key_len:索引的长度。
  • ref:与索引比较的列或常量。
  • rows:估计需要扫描的行数。
  • Extra:额外的信息(如是否使用临时表、是否进行排序等)。

优化查询执行计划:

  • 避免全表扫描:尽量使用索引,减少扫描的行数。
  • 减少索引扫描范围:通过合理的索引设计,缩小查询范围。
  • 避免不必要的排序:尽量使用覆盖索引,避免回表查询。
  • 优化JOIN顺序:调整表的连接顺序,减少中间结果集的大小。

三、性能调优

MySQL的性能优化是一个多维度的过程,涉及数据库设计、查询优化、服务器配置、硬件资源等多个方面。通过合理的优化,可以显著提升MySQL数据库的响应速度、吞吐量和稳定性。

1、数据库设计优化

(1)、选择合适的数据类型
  • 使用最小的数据类型:选择能够满足需求的最小数据类型,以减少存储空间和I/O操作。例如,如果一个整数列的最大值不会超过65,535,可以使用SMALLINT而不是INT。

  • 避免使用大对象类型:尽量避免使用TEXT、BLOB等大对象类型,除非确实需要存储大量的文本或二进制数据。大对象会增加I/O开销,并且可能不适合缓存。

  • 使用枚举(ENUM)和集合(SET)类型:对于有限的选项列表,可以考虑使用ENUM或SET类型,而不是使用VARCHAR或TEXT。这些类型在存储和检索时更高效。

(2)、规范化与反规范化
  • 规范化:规范化是将数据分解为多个表,以减少冗余和提高数据一致性。虽然规范化可以提高数据的完整性和一致性,但它可能会增加连接操作的复杂性,导致查询变慢。

  • 反规范化:反规范化是通过增加冗余来减少连接操作,从而提高查询性能。例如,可以在主表中存储一些来自关联表的常用字段,以减少JOIN操作。然而,反规范化可能会导致数据冗余和维护成本增加。

建议:根据实际需求权衡规范化和反规范化的优缺点。对于频繁读取但很少更新的数据,可以适当进行反规范化;而对于频繁更新的数据,建议保持规范化。

(3)、分区表

对于非常大的表,可以考虑使用分区表(Partitioning)。分区表将数据按某种规则(如日期、范围、列表等)分散到不同的物理存储区域,从而提高查询性能和管理效率。

示例:

java 复制代码
CREATE TABLE orders (
    order_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id INT,
    order_date DATE,
    amount DECIMAL(10, 2)
) PARTITION BY RANGE (YEAR(order_date)) (
    PARTITION p2020 VALUES LESS THAN (2021),
    PARTITION p2021 VALUES LESS THAN (2022),
    PARTITION p2022 VALUES LESS THAN (2023)
);

优点:

  • 提高查询性能:分区表可以根据分区条件快速定位到所需的记录,减少全表扫描的开销。
  • 简化数据维护:分区表可以更容易地进行数据归档、清理等操作。
(4)、索引设计

索引是提升查询性能的关键。合理的索引设计可以显著加快查询速度,但过多的索引也会增加写入操作的开销。因此,索引的设计需要权衡读写性能。

  • 创建合适的索引:为查询条件列、连接条件列和排序分组的列创建索引。确保索引的选择性足够高,以减少扫描的行数。

  • 覆盖索引:覆盖索引是指索引中包含了查询所需的所有列,这样查询可以直接从索引中获取数据,而不需要访问表的数据页。覆盖索引可以显著减少I/O操作,提升查询速度。

  • 避免过度索引:虽然索引可以加速查询,但过多的索引会增加写入操作的开销。每次插入、更新或删除数据时,MySQL都需要维护索引,这会导致性能下降。因此,只创建必要的索引。

  • 使用复合索引:对于多个条件组合的查询,可以考虑创建复合索引(Composite Index)。复合索引可以同时加速多个条件的查询。
    示例:

java 复制代码
-- 创建单列索引
CREATE INDEX idx_user_id ON users (user_id);
-- 创建复合索引
CREATE INDEX idx_user_age ON users (user_id, age);

2、查询优化

(1)、避免使用SELECT *

SELECT *会返回表中的所有列,即使某些列并不需要。这不仅增加了I/O操作和网络传输开销,还可能导致无法使用覆盖索引。因此,建议显式列出你需要的列。

示例:

java 复制代码
-- 不推荐:返回所有列
SELECT * FROM users WHERE age > 30;

-- 推荐:只返回需要的列
SELECT user_id, name, age FROM users WHERE age > 30;
(2)、使用EXPLAIN分析查询

EXPLAIN是MySQL提供的一个工具,用于分析查询的执行计划。通过EXPLAIN,你可以了解MySQL如何执行查询,包括是否使用了索引、扫描了多少行、是否有全表扫描等。

示例:

java 复制代码
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 30;

EXPLAIN的输出结果包含以下重要列:

  • id:查询的标识符。
  • select_type:查询的类型。
  • table:当前操作的表。
  • type:访问类型(如 ALL、index、range、ref 等)。ALL表示全表扫描,ref表示通过索引查找。
  • possible_keys:可能使用的索引。
  • key:实际使用的索引。
  • key_len:索引的长度。
  • ref:与索引比较的列或常量。
  • rows:估计需要扫描的行数。
  • filtered:根据条件过滤后剩余的行数百分比。
  • Extra:额外的信息(如Using where、Using index、Using temporary等)。
(3)、优化JOIN查询

JOIN操作是MySQL中常见的查询方式,但也可能是性能瓶颈。为了优化JOIN查询,建议遵循以下原则:

  • 确保连接条件上有索引:为JOIN条件列创建索引,避免全表扫描。例如,在LEFT JOIN中,确保ON子句中的列上有索引。

  • 使用适当的JOIN类型:根据查询的需求选择合适的JOIN类型。例如,INNER JOIN只返回匹配的记录,而LEFT JOIN返回左表中的所有记录,即使右表中没有匹配的记录。

  • 避免嵌套子查询:嵌套子查询可能会导致性能问题,尤其是在子查询返回大量结果时。可以尝试使用JOIN替代嵌套子查询。

  • 使用EXISTS替代IN:在某些情况下,EXISTS比IN更高效,尤其是在子查询返回大量结果时。
    示例:

java 复制代码
-- 使用 IN 子查询
SELECT * FROM orders WHERE user_id IN (SELECT user_id FROM users WHERE age > 30);
-- 使用 EXISTS 替代 IN
SELECT * FROM orders o WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM users u WHERE u.user_id = o.user_id AND u.age > 30);
(4)、分页查询优化

分页查询通常使用LIMIT和OFFSET,但随着OFFSET的增加,查询性能会显著下降。为了避免这个问题,可以使用主键或唯一列进行分页,或者使用游标技术。

示例:

java 复制代码
-- 使用OFFSET 进行分页(不推荐)
SELECT * FROM orders ORDER BY order_id LIMIT 10 OFFSET 9000;
-- 使用主键进行分页(推荐)
SELECT * FROM orders WHERE order_id > 9000 ORDER BY order_id LIMIT 10;
(5)、使用UNION ALL替代OR

在某些情况下,OR条件可能会导致MySQL无法使用索引,从而导致全表扫描。可以尝试使用UNION ALL替代OR,特别是在OR条件涉及不同列时。

示例:

java 复制代码
-- 使用OR条件
SELECT * FROM users WHERE name = 'Alice' OR email = 'alice@example.com';

-- 使用UNION ALL替代OR
(SELECT * FROM users WHERE name = 'Alice')
UNION ALL
(SELECT * FROM users WHERE email = 'alice@example.com');

3、服务器配置优化

(1)、调整缓冲区大小

MySQL提供了多种缓冲区来缓存数据和索引,合理调整缓冲区大小可以显著提升性能。常用的缓冲区包括:

  • innodb_buffer_pool_size:InnoDB缓冲池的大小,用于缓存表数据和索引。建议将该参数设置为服务器内存的70%-80%,以确保足够的缓存空间。

  • query_cache_size:查询缓存的大小,用于缓存查询结果。虽然查询缓存可以加速重复查询,但在高并发场景下可能会成为性能瓶颈。建议禁用查询缓存(即:query_cache_size = 0),并使用应用层缓存(如Redis、Memcached)替代。

  • tmp_table_size和max_heap_table_size:临时表的最大大小。当查询需要创建临时表时,MySQL会优先使用内存中的临时表,但如果临时表超过这两个参数的限制,MySQL会将其转换为磁盘上的临时表,导致性能下降。建议根据实际情况调整这两个参数的大小。

(2)、启用慢查询日志

慢查询日志可以帮助你识别执行时间较长的查询,并采取相应的优化措施。

可以通过以下参数启用慢查询日志:

  • slow_query_log:启用或禁用慢查询日志。
  • long_query_time:设置慢查询的时间阈值(单位为秒)。超过这个时间的查询会被记录到慢查询日志中。
  • log_queries_not_using_indexes:是否记录不使用索引的查询。

配置示例:

java 复制代码
[mysqld]
slow_query_log = 1
slow_query_log_file = /var/log/mysql/slow-query.log
long_query_time = 2
log_queries_not_using_indexes = 1
(3)、调整InnoDB配置

InnoDB是MySQL的默认存储引擎,合理的InnoDB配置可以显著提升性能。

常用的InnoDB参数包括:

  • innodb_buffer_pool_size:如前所述,建议将该参数设置为服务器内存的70%-80%。
  • innodb_flush_method:设置InnoDB的刷新方法。O_DIRECT可以避免双倍缓冲(即操作系统缓存和InnoDB缓存同时存在),减少I/O开销。
  • innodb_flush_log_at_trx_commit:控制事务提交时的日志刷新行为。1表示每次提交时都刷新日志,保证数据的安全性;2表示每秒刷新一次日志,适合对性能要求较高的场景。
  • innodb_io_capacity:设置磁盘I/O的最大容量。根据你的磁盘性能调整该参数,以充分利用磁盘带宽。

4、硬件资源优化

(1)、选择合适的硬件
  • CPU:选择多核CPU,以支持多线程并发处理。MySQL是多线程应用程序,能够充分利用多核CPU的优势。
  • 内存:增加内存可以显著提升MySQL的性能,特别是对于InnoDB缓冲池和其他缓冲区。建议将内存的70%-80%用于InnoDB缓冲池。
  • 磁盘:使用SSD(固态硬盘)代替传统HDD(机械硬盘),以提高I/O性能。SSD的随机读写速度远高于HDD,特别适合InnoDB的小块I/O操作。
  • 网络:确保数据库服务器和应用服务器之间的网络带宽充足,避免网络延迟影响性能。
(2)、使用RAID

RAID(独立磁盘冗余阵列)可以提高磁盘的读写性能和数据安全性。

常用的RAID级别包括:

  • RAID 0:条带化,提供最高的读写性能,但没有冗余,任何一块磁盘故障都会导致数据丢失。
  • RAID 1:镜像,提供数据冗余,但读写性能较低。
  • RAID 10:结合了RAID 0和RAID 1的优点,既有条带化的高性能,又有镜像的冗余性,适合MySQL数据库。
(3)、使用分布式数据库

对于非常大的数据集或高并发场景,可以考虑使用分布式数据库(如MySQL Cluster、Galera Cluster、TiDB等)。分布式数据库可以将数据分布到多个节点上,提升系统的扩展性和容错能力。

5、监控与调优

(1)、使用性能监控工具

定期监控MySQL的性能指标,及时发现潜在的问题。

常用的性能监控工具包括:

  • SHOW STATUS和SHOW VARIABLES:查看MySQL的运行状态和配置参数。
  • SHOW PROCESSLIST:查看当前正在执行的查询,帮助你发现长时间运行的查询。
  • Performance Schema:MySQL内置的性能监控工具,提供了详细的性能统计信息。
  • Percona Monitoring and Management (PMM):Percona提供的开源监控工具,支持MySQL、MongoDB等数据库的性能监控。
  • Prometheus + Grafana:开源的监控和可视化工具,可以与MySQL结合使用,提供实时的性能监控和报警功能。
(2)、定期分析慢查询日志

慢查询日志是发现性能瓶颈的重要工具。可以使用mysqldumpslow或pt-query-digest等工具解析慢查询日志,找出最耗时的查询,并采取相应的优化措施。

(3)、使用EXPLAIN ANALYZE

MySQL 8.0引入了EXPLAIN ANALYZE命令,它不仅可以显示查询的执行计划,还可以实际执行查询并返回详细的性能统计信息。这对于分析复杂的查询非常有用。

示例:

java 复制代码
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM users WHERE age > 30;

6、Mysql性能优化总结

MySQL性能优化是一个持续的过程,涉及多个方面的技术和策略。通过合理的数据库设计、查询优化、服务器配置和硬件资源优化,可以显著提升MySQL的性能和稳定性。

以下是关键的优化建议:

(1)、数据库设计:选择合适的数据类型,规范化与反规范化相结合,使用分区表和索引设计。

(2)、查询优化:避免使用SELECT *,使用EXPLAIN分析查询,优化JOIN和分页查询。

(3)、服务器配置:调整缓冲区大小,启用慢查询日志,优化InnoDB配置。

(4)、硬件资源:选择合适的硬件,使用SSD和RAID,考虑分布式数据库。

(5)、监控与调优:使用性能监控工具,定期分析慢查询日志,使用EXPLAIN ANALYZE深入分析查询性能。

四、慢日志分析

MySQL的慢查询日志(Slow Query Log)是用于记录执行时间超过指定阈值的SQL查询的日志文件。通过分析慢查询日志,可以发现性能瓶颈并优化查询。

1、启用慢查询日志

(1)、全局配置文件

全局配置文件中启用:

要永久启用慢查询日志,可以在MySQL的全局配置文件my.cnf或my.ini中进行设置。

配置示例:

java 复制代码
[mysqld]
# 启用慢查询日志
slow_query_log = 1

# 指定慢查询日志文件路径(可选)
slow_query_log_file = /var/log/mysql/slow-query.log

# 设置慢查询的时间阈值(单位:秒,默认为10秒)
long_query_time = 2

# 是否记录不使用索引的查询(可选)
log_queries_not_using_indexes = 1

# 是否记录管理员命令(如ALTER TABLE、CREATE INDEX等,可选)
log_slow_admin_statements = 1

# 是否记录所有查询(包括快速查询,可选)
log_slow_slave_statements = 1

解释:

  • slow_query_log:启用或禁用慢查询日志。1表示启用,0表示禁用。
  • slow_query_log_file:指定慢查询日志文件的路径。如果不指定,默认会存储在数据目录下,文件名为hostname-slow.log。
  • long_query_time:设置查询执行时间的阈值(单位为秒)。超过这个时间的查询会被记录到慢查询日志中。默认值为10秒,建议根据实际情况调整。
  • log_queries_not_using_indexes:是否记录不使用索引的查询。启用后,即使查询执行时间很短,但如果没有使用索引的查询也会被记录。
  • log_slow_admin_statements:是否记录管理员命令(如ALTER TABLE、CREATE INDEX等)。这些命令通常是耗时操作,记录它们有助于分析数据库的整体性能。
  • log_slow_slave_statements:是否记录从库上的慢查询。这对于主从复制环境中的性能分析非常有用。
(2)、动态启用慢查询日志

如果你不想修改配置文件,可以通过动态设置系统变量来临时启用慢查询日志。这样可以在不重启MySQL服务的情况下启用或禁用慢查询日志。

sql示例:

java 复制代码
-- 启用慢查询日志
SET GLOBAL slow_query_log = 1;

-- 设置慢查询日志文件路径
SET GLOBAL slow_query_log_file = '/var/log/mysql/slow-query.log';

-- 设置慢查询的时间阈值(单位:秒)
SET GLOBAL long_query_time = 2;

-- 是否记录不使用索引的查询
SET GLOBAL log_queries_not_using_indexes = 1;

注意:

动态设置的参数只在当前会话或服务器运行期间有效,重启MySQL服务后会恢复为默认值。因此,如果需要永久生效,建议修改配置文件。

2、查看慢查询日志

(1)、直接查看日志文件

慢查询日志文件通常是一个文本文件,可以直接使用文本编辑器(如vi、nano)或命令行工具(如cat、less)查看。

例如:

使用 less 查看慢查询日志
命令示例:

java 复制代码
less /var/log/mysql/slow-query.log

使用 tail 查看最新的慢查询
命令示例:

java 复制代码
tail -f /var/log/mysql/slow-query.log
(2)、使用mysqldumpslow工具

MySQL提供了一个内置工具mysqldumpslow,用于解析和汇总慢查询日志。它可以帮助你快速找到最耗时的查询,并统计每个查询的出现次数和平均执行时间。

常用命令示例:

显示慢日志slow-query.log中前 10 条最耗时的查询

java 复制代码
mysqldumpslow -s t -n 10 /var/log/mysql/slow-query.log

显示出现次数最多的 10 条查询

java 复制代码
mysqldumpslow -s c -n 10 /var/log/mysql/slow-query.log

显示按平均时间排序的 10 条查询(对相同查询sql,可能第1次10秒,第2次2秒,这中场景下,取平均时间更可靠一点)

java 复制代码
mysqldumpslow -s at -n 10 /var/log/mysql/slow-query.log

显示包含特定关键词的查询(例如 'users' 表)

java 复制代码
mysqldumpslow -g 'users' /var/log/mysql/slow-query.log

解释:

  • -s:指定排序方式。常见的选项有:
    • t:按总时间排序。
    • c:按查询次数排序。
    • at:按平均时间排序。
    • l:按锁定时间排序。
    • r:按返回的行数排序。
  • -n:限制输出的查询数量。
  • -g:使用正则表达式过滤特定的查询。
(3)、使用pt-query-digest工具

pt-query-digest是Percona Toolkit中的一个强大工具,用于分析慢查询日志。相比于mysqldumpslow,pt-query-digest提供了更详细的统计信息和更好的可视化效果。它可以解析MySQL的慢查询日志、通用查询日志(General Query Log)以及二进制日志(Binary Log)。

安装Percona Toolkit示例:

Ubuntu/Debian环境:

java 复制代码
sudo apt-get install percona-toolkit

CentOS/RHEL环境:

java 复制代码
sudo yum install percona-toolkit

常用命令:

java 复制代码
 分析慢查询日志
pt-query-digest /var/log/mysql/slow-query.log

 分析二进制日志
pt-query-digest --type binlog /path/to/binlog.000001

 分析通用查询日志
pt-query-digest --type genlog /path/to/general-query.log

解释:

pt-query-digest会生成详细的报告,包括:

  • 查询的执行频率。
  • 查询的平均、最大和最小执行时间。
  • 查询的锁定时间。
  • 查询返回的行数。
  • 查询的I/O和CPU使用情况。
  • 查询的执行计划(如果有)。

3、分析慢查询日志

(1)、识别问题查询

通过查看慢查询日志,你可以识别出哪些查询执行时间过长,或者哪些查询没有使用索引。

以下是常见的问题查询类型:

  • 全表扫描(Table Scan):查询没有使用索引,导致MySQL需要扫描整个表。这种查询通常会导致I/O操作增加,尤其是在大表上。

    解决方法:为查询条件列创建合适的索引,避免全表扫描。

  • 未使用索引的查询:即使表上有索引,某些查询可能仍然没有使用索引。这可能是由于查询条件不符合索引的设计,或者查询涉及多个表的连接操作。

    解决方法:检查查询的EXPLAIN执行计划,确保查询能够正确使用索引。如果无法使用现有索引,考虑创建新的索引或调整查询逻辑。

  • 复杂的子查询或连接操作:涉及多个表的连接操作或嵌套子查询可能会导致查询性能下降,尤其是在没有适当索引的情况下。

    解决方法:优化查询结构,尽量使用JOIN替代嵌套子查询,并确保连接条件上有适当的索引。

  • 大量返回行数的查询:某些查询可能返回大量的行,导致网络传输和内存占用增加。

    解决方法:限制返回的行数,使用分页查询(如LIMIT和OFFSET),或者只选择需要的列,避免不必要的数据传输。

(2)、使用EXPLAIN分析查询

对于每个慢查询,建议使用EXPLAIN来分析其执行计划。EXPLAIN可以帮助你了解MySQL如何执行查询,包括是否使用了索引、扫描了多少行、是否有全表扫描等。

示例:

java 复制代码
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 30;

** EXPLAIN的输出结果包含以下重要列:**

  • id:查询的标识符。相同的id表示查询属于同一个查询块。
  • select_type:查询的类型(如SIMPLE、PRIMARY、SUBQUERY等)。
  • table:当前操作的表。
  • partitions:涉及的分区(如果有分区表)。
  • type:访问类型(如ALL、index、range、ref等)。ALL 表示全表扫描,ref表示通过索引查找。
  • possible_keys:可能使用的索引。
  • key:实际使用的索引。
  • key_len:索引的长度。
  • ref:与索引比较的列或常量。
  • rows:估计需要扫描的行数。
  • filtered:根据条件过滤后剩余的行数百分比。
  • Extra:额外的信息(如Using where、Using index、Using temporary等)。
    通过EXPLAIN,你可以发现查询是否存在性能问题,并采取相应的优化措施。
(3)、使用SHOW PROFILES和SHOW PROFILE

MySQL还提供了SHOW PROFILES和SHOW PROFILE命令,用于查看单个查询的详细性能信息。SHOW PROFILES可以列出最近执行的所有查询及其执行时间,而SHOW PROFILE可以显示某个查询的具体性能指标。

查看当前MySQL是否支持profile操作:

java 复制代码
SELECT @@have_profiling ;

运行结果:

YES标识数据库支持profile操作。

查看mysql是否开启profile:

java 复制代码
SELECT @@profiling ;

运行结果:

1标识开启,0为未开启。

开启或关闭profile:

开启profile

java 复制代码
SET profiling = 1;

profiles查看最近执行的查询及其执行时间:

可以查看sql的queryId和时间等信息。
示例:

java 复制代码
select * from sys_user where id = '2a01983a00d6533524f84bffcf07fa58';
select * from sys_user where name = '李四';
select id,name,GENDER from sys_user where name = '李四';
show profiles;      // 查看profile的queryId等

运行结果:

解释:

profiles可以帮我们看到sql以及queryId和耗时等信息,可以使用profile语句,对queryId的查询进一步分析。

profile查看某个查询的详细性能信息:

通过上诉我们可以查询到sql的queryId,之后可以进一步分析消耗。

java 复制代码
show profile for query 6;
show profile cpu for query 6;

运行结果:

解释:

SHOW PROFILE 的输出结果包含以下性能指标:(Duration为某项指标总耗时,后面两个为user耗时和system耗时)

  • query end:查询结束时间。
  • sending data:发送数据的时间。
  • sorting result:排序结果的时间。
  • executing:执行查询的时间。
  • statistics:获取统计信息的时间。
  • parsing:解析查询的时间。
  • opening tables:打开表的时间。
  • locking tables:锁定表的时间。

4、优化慢查询

一旦识别出慢查询,接下来就是优化它们。
常见的优化手段包括:

1、创建合适的索引:为查询条件列创建索引,避免全表扫描。确保索引的选择性足够高,以减少扫描的行数。

2、优化查询语句:避免使用SELECT *,只选择需要的列。使用JOIN替代嵌套子查询,简化查询结构。

3、使用覆盖索引:确保查询所需的所有列都在索引中,避免回表操作。

4、优化表结构:选择合适的数据类型,避免使用过大的列(如TEXT、BLOB)。对于大表,考虑使用分区表或水平拆分表。

5、使用缓存:对于不经常变化的数据,可以使用Redis、Memcached等缓存系统来减少对数据库的频繁查询。

6、调整数据库配置:优化MySQL的缓冲区大小、查询缓存、并行查询等配置参数,提升整体性能。

5、慢日志总结

MySQL的慢查询日志是分析和优化查询性能的重要工具。通过启用慢查询日志,你可以记录执行时间较长的查询,并使用mysqldumpslow或pt-query-digest等工具进行分析。结合 EXPLAIN和SHOW PROFILES,你可以深入了解查询的执行计划和性能瓶颈,从而采取相应的优化措施。

常见的优化手段包括创建合适的索引、优化查询语句、使用覆盖索引、优化表结构等。通过这些方法,可以显著提高查询性能,减少资源消耗,并提升系统的响应速度。

如果你发现某些查询频繁出现在慢查询日志中,建议定期对其进行优化,并监控其性能变化。此外,定期清理不再需要的慢查询日志文件,以避免日志文件过大影响系统性能。

乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海!!!

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