前言
在應(yīng)用開(kāi)發(fā)的早期，數(shù)據(jù)量少，開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)功能時(shí)更重視功能上的實(shí)現(xiàn)，隨著生產(chǎn)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)，很多 SQL 語(yǔ)句開(kāi)始暴露出性能問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)的影響也越來(lái)越大，有時(shí)可能這些有問(wèn)題的 SQL 就是整個(gè)系統(tǒng)性能的瓶頸。
SQL 優(yōu)化一般步驟
通過(guò)慢查日志等定位那些執(zhí)行效率較低的 SQL 語(yǔ)句
explain 分析SQL的執(zhí)行計(jì)劃
需要重點(diǎn)關(guān)注 type、rows、filtered、extra。
type 由上至下，效率越來(lái)越高：
- ALL 全表掃描
- index 索引全掃描
- range 索引范圍掃描，常用語(yǔ)<,=,between,in 等操作
- ref 使用非唯一索引掃描或唯一索引前綴掃描，返回單條記錄，常出現(xiàn)在關(guān)聯(lián)查詢中
- eq_ref 類似 ref，區(qū)別在于使用的是唯一索引，使用主鍵的關(guān)聯(lián)查詢
- const/system 單條記錄，系統(tǒng)會(huì)把匹配行中的其他列作為常數(shù)處理，如主鍵或唯一索引查詢
- null MySQL 不訪問(wèn)任何表或索引，直接返回結(jié)果
- 雖然上至下，效率越來(lái)越高，但是根據(jù) cost 模型，假設(shè)有兩個(gè)索引 idx1(a, b, c),idx2(a, c)，SQL 為”select * from t where a = 1 and b in (1, 2) order by c”;如果走 idx1，那么是 type 為 range，如果走 idx2，那么 type 是 ref；當(dāng)需要掃描的行數(shù)，使用 idx2 大約是 idx1 的 5 倍以上時(shí)，會(huì)用 idx1，否則會(huì)用 idx2
Extra：
- Using filesort：MySQL 需要額外的一次傳遞，以找出如何按排序順序檢索行。通過(guò)根據(jù)聯(lián)接類型瀏覽所有行并為所有匹配 WHERE 子句的行保存排序關(guān)鍵字和行的指針來(lái)完成排序。然后關(guān)鍵字被排序，并按排序順序檢索行；
- Using temporary：使用了臨時(shí)表保存中間結(jié)果，性能特別差，需要重點(diǎn)優(yōu)化；
- Using index：表示相應(yīng)的 select 操作中使用了覆蓋索引（Coveing Index）,避免訪問(wèn)了表的數(shù)據(jù)行，效率不錯(cuò)！如果同時(shí)出現(xiàn) using where，意味著無(wú)法直接通過(guò)索引查找來(lái)查詢到符合條件的數(shù)據(jù)；
- Using index condition：MySQL5.6 之后新增的 ICP，using index condtion 就是使用了 ICP（索引下推），在存儲(chǔ)引擎層進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾，而不是在服務(wù)層過(guò)濾，利用索引現(xiàn)有的數(shù)據(jù)減少回表的數(shù)據(jù)。
show profile 分析
了解 SQL 執(zhí)行的線程的狀態(tài)及消耗的時(shí)間。
默認(rèn)是關(guān)閉的，開(kāi)啟語(yǔ)句“set profiling = 1;”
SHOW PROFILES ;SHOW PROFILE FOR QUERY #{id};
trace
trace 分析優(yōu)化器如何選擇執(zhí)行計(jì)劃，通過(guò) trace 文件能夠進(jìn)一步了解為什么優(yōu)惠券選擇 A 執(zhí)行計(jì)劃而不選擇 B 執(zhí)行計(jì)劃。
set optimizer_trace=”enabled=on”;set optimizer_trace_max_mem_size=1000000;select * from information_schema.optimizer_trace;
確定問(wèn)題并采用相應(yīng)的措施
如下：
- 優(yōu)化索引
- 優(yōu)化 SQL 語(yǔ)句：修改 SQL、IN 查詢分段、時(shí)間查詢分段、基于上一次數(shù)據(jù)過(guò)濾
- 改用其他實(shí)現(xiàn)方式：ES、數(shù)倉(cāng)等
- 數(shù)據(jù)碎片處理
場(chǎng)景分析
案例 1：最左匹配
索引：
KEY `idx_shopid_orderno` (`shop_id`,`order_no`)
SQL 語(yǔ)句：
select * from _t where orderno=”
查詢匹配從左往右匹配，要使用 order_no 走索引，必須查詢條件攜帶 shop_id 或者索引（shop_id，order_no）調(diào)換前后順序。
案例 2：隱式轉(zhuǎn)換
索引：
KEY `idx_mobile` (`mobile`)
SQL 語(yǔ)句：
select * from _user where mobile=12345678901
隱式轉(zhuǎn)換相當(dāng)于在索引上做運(yùn)算，會(huì)讓索引失效。mobile 是字符類型，使用了數(shù)字，應(yīng)該使用字符串匹配，否則 MySQL 會(huì)用到隱式替換，導(dǎo)致索引失效。
案例 3：大分頁(yè)
索引：
KEY `idx_a_b_c` (`a`, `b`, `c`)
SQL 語(yǔ)句：
select * from _t where a = 1 and b = 2 order by c desc limit 10000, 10;
對(duì)于大分頁(yè)的場(chǎng)景，可以優(yōu)先讓產(chǎn)品優(yōu)化需求，如果沒(méi)有優(yōu)化的，有如下兩種優(yōu)化方式：
- 一種是把上一次的最后一條數(shù)據(jù)，也即上面的 c 傳過(guò)來(lái)，然后做“c < xxx”處理，但是這種一般需要改接口協(xié)議，并不一定可行
- 另一種是采用延遲關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)行處理，減少 SQL 回表，但是要記得索引需要完全覆蓋才有效果。
SQL 改動(dòng)如下：
select t1.* from _t t1, (select id from _t where a = 1 and b = 2 order by c desc limit 10000, 10) t2 where t1.id = t2.id;
案例 4：in + order by
索引：
KEY `idx_shopid_status_created` (`shop_id`, `order_status`, `created_at`)
SQL 語(yǔ)句：
select * from _order where shop_id = 1 and order_status in (1, 2, 3) order by created_at desc limit 10
in 查詢?cè)?MySQL 底層是通過(guò) n*m 的方式去搜索，類似 union，但是效率比 union 高。
in 查詢?cè)谶M(jìn)行 cost 代價(jià)計(jì)算時(shí)（代價(jià) = 元組數(shù) * IO 平均值），是通過(guò)將 in 包含的數(shù)值，一條條去查詢獲取元組數(shù)的，因此這個(gè)計(jì)算過(guò)程會(huì)比較的慢。
所以 MySQL 設(shè)置了個(gè)臨界值（eq_range_index_pe_limit），5.6 之后超過(guò)這個(gè)臨界值后該列的 cost 就不參與計(jì)算了。因此會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行計(jì)劃選擇不準(zhǔn)確。
默認(rèn)是 200，即 in 條件超過(guò)了 200 個(gè)數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致 in 的代價(jià)計(jì)算存在問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致 MySQL 選擇的索引不準(zhǔn)確。
處理方式：可以（order_status，created_at）互換前后順序，并且調(diào)整 SQL 為延遲關(guān)聯(lián)。
案例 5：范圍查詢阻斷，后續(xù)字段不能走索引
索引：
KEY `idx_shopid_created_status` (`shop_id`, `created_at`, `order_status`)
SQL 語(yǔ)句：
select * from _order where shop_id = 1 and created_at > ‘2021-01-01 00:00:00’ and order_status = 10
范圍查詢還有“IN、between”。
案例 6：不等于、不包含不能用到索引的快速搜索
可以用到 ICP：
select * from _order where shop_id=1 and order_status not in (1,2)select * from _order where shop_id=1 and order_status != 1
在索引上，避免使用 NOT、!=、、!、NOT EXISTS、NOT IN、NOT LIKE等。
案例 7：優(yōu)化器選擇不使用索引的情況
如果要求訪問(wèn)的數(shù)據(jù)量很小，則優(yōu)化器還是會(huì)選擇輔助索引，但是當(dāng)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)占整個(gè)表中數(shù)據(jù)的蠻大一部分時(shí)（一般是 20% 左右），優(yōu)化器會(huì)選擇通過(guò)聚集索引來(lái)查找數(shù)據(jù)。
select * from _order where order_status = 1
查詢出所有未支付的訂單，一般這種訂單是很少的，即使建了索引，也沒(méi)法使用索引。
案例 8：復(fù)雜查詢
select sum(amt) from _t where a = 1 and b in (1, 2, 3) and c > ‘2020-01-01’;select * from _t where a = 1 and b in (1, 2, 3) and c > ‘2020-01-01’ limit 10;
如果是統(tǒng)計(jì)某些數(shù)據(jù)，可能改用數(shù)倉(cāng)進(jìn)行解決；如果是業(yè)務(wù)上就有那么復(fù)雜的查詢，可能就不建議繼續(xù)走 SQL 了，而是采用其他的方式進(jìn)行解決，比如使用 ES 等進(jìn)行解決。
案例 9：asc 和 desc 混用
select * from _t where a=1 order by b desc, c asc
desc 和 asc 混用時(shí)會(huì)導(dǎo)致索引失效。
案例 10：大數(shù)據(jù)
對(duì)于推送業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可能數(shù)據(jù)量會(huì)很大，如果在方案的選擇上，最終選擇存儲(chǔ)在 MySQL 上，并且做 7 天等有效期的保存。
那么需要注意，頻繁的清理數(shù)據(jù)，會(huì)照成數(shù)據(jù)碎片，需要聯(lián)系 DBA 進(jìn)行數(shù)據(jù)碎片處理。
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