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Mysql进阶--Sql性能分析及优化

发表于 更新于 分类于 Valine：
本文字数： 4.5k 阅读时长 ≈ 4 分钟

MySQL Query Optimizer 的作用

  1. MySQL 中有专门负责优化SELECT语句的优化器模块，主要功能：通过计算分析系统中收集到的统计信息，为客户端请求的Query提供他认为最优的执行计划（MySQL认为最优的数据检索方式，但不见得是DBA认为是最优的，这部分最耗费时间）
  2. 当客户端向MySQL 请求一条Query，命令解析器模块完成请求分类，区别出是SELECT并转发给MySQL Query Optimizer时，MySQL Query Optimizer 首先会对整条Query进行优化，处理掉一些常量表达式的预算，直接换算成常量值。并对Query中的查询条件进行简化和转换，如去掉一些无用或显而易见的条件、结构调整等。然后分析 Query中的Hint信息（如果有），看显示Hint信息是否可以完全确定该Query的执行计划。如果没有Hint 或Hint 信息还不足以完全确定执行计划，则会读取所涉及对象的统计信息，根据Query进行写相应的计算分析，然后再得出最后的执行计划。

Mysql常见瓶颈

  1. CPU ：CPU在饱和的时候一般发生在数据装入在内存或从磁盘上读取数据时候
  2. IO ：磁盘I/O瓶颈发生在装入数据远大于内存容量的时候
  3. 服务器硬件的性能瓶颈：top、free、iostat和vmstat来查看系统的性能状态

Explain的使用

Explain是什么？

使用Explain关键字可以模拟优化器执行SQL语句，从而知道Mysql是如何处理你的SQL语句的。分析你的查询语句或是结构的性能瓶颈

Explain能干嘛？

表的读取顺序

数据读取操作的操作类型

哪些索引可以使用

哪些索引被实际使用

表之间的引用

每张表有多少行被优化器查询

Explain怎么用？

Explain + SQL语句

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执行计划包含的信息(字段)：

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Explain字段详解
id：

select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序

id的值有三种情况：

  1. id相同，表示执行顺序由上至下，执行顺序是t1、t2、t3

    format2

  2. id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行，所以执行顺序是t3、t2、t1

    format3

  3. id相同不同，同时存在：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；衍生=DERIVED.执行顺序为t3、derived2、t2

format4

select_type：

查询的类型，主要用于区别普通查询、联合查询、子查询等复杂查询

  1. SIMPLE：简单的select查询，查询中不包含子查询或者UNION
  2. PRIMARY：查询中若包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为PRIMARY
  3. SUBQUERY：在SELECT或者WHERE列表中包含了子查询
  4. DERIVED：在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED（衍生）MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表里
  5. UNION：若第二个SELECT出现在UNION之后，则被标记为UNION；若UNION包含在FROM子句的子查询中，外层SELECT将被标记为：DERIVED
  6. UNION RESULT：从UNION表获取结果的SELECT

测试：

1
2
3
4
explain 
select * from tbl_emp emp left join tbl_dept dept on emp.deptId = dept.id  
union 
select * from tbl_emp emp right join tbl_dept dept on emp.deptId = dept.id;

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table：显示这一行的数据是关于哪张表的
type：访问类型排列，显示查询使用了何种类型

  1. type显示的是访问类型，是较为重要的一个指标，结果值从最好到最坏依次是，百万级数据量尤为注意，All为全表扫描：

    1
    system>const>eq_ref>ref>fultext>ref_or_null>index_merge>unique_subquery>index_subquery>range>index>ALL

  2. 挑重要的来说：system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL，一般来说，得保证查询至少达到range级别，最好能达到ref。

从最好到最差依次是：system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL

1.system：表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特例，平时不会出现，这个也可以忽略不计

2.const：表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或者unique索引。因为只匹配一行数据，所以很快。如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量

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3.eq_ref：唯一性索引，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配，常见于主键或唯一索引扫描

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4.ref：非唯一索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行。本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行，然而，它可能会找到多个符合条件的行，所以他应该属于查找和扫描的混合体

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5.range：只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行。key列显示使用了哪个索引一般就是在你的where语句中出现了between、<、>、in等的查询这种范围扫描索引扫描比全表扫描要好，因为他只需要开始索引的某一点，而结束于另一点，不用扫描全部索引

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6.index：Full Index Scan，index与ALL区别为index类型只遍历索引树。这通常比ALL快，因为索引文件通常比数据文件小。（也就是说虽然all和index都是读全表，但index是从索引中读取的，而all是从硬盘数据库文件中读的）

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7.all：FullTable Scan，将遍历全表以找到匹配的行（全表扫描）

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possible_keys：

显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个；查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用；

key：

实际使用的索引，如果为null，则表示没有使用索引；若查询中使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中；

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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。在不损失精确性的情况下，长度越短越好；
key_len显示的值为索引最大可能长度，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

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ref：

显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数，哪些列或常量被用于查找索引列上的值；

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rows：

根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数

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Extra：

包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息，三千个较为重要

1.Using filesort（文件排序）：

  • MySQL中无法利用索引完成排序操作成为“文件排序”
  • 说明mysql会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取
  • 出现 Using filesort 不好（九死一生），需要尽快优化 SQL
  • 示例中第一个查询只使用了 col1 和 col3，原有索引派不上用场，所以进行了外部文件排序
  • 示例中第二个查询使用了 col1、col2 和 col3，原有索引派上用场，无需进行文件排序

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2.Using temporaty(创建了临时表)：

  • 使用了临时表保存中间结果，MySQL在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序 order by 和分组查询 group by
  • 出现 Using temporary 超级不好（十死无生），需要立即优化 SQL
  • 示例中第一个查询只使用了 col1，原有索引派不上用场，所以创建了临时表进行分组
  • 示例中第二个查询使用了 col1、col2，原有索引派上用场，无需创建临时表

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3.Using index(覆盖索引)：

  • 表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Coveing Index），避免访问了表的数据行，效率不错！
  • 如果同时出现using where，表明索引被用来执行索引键值的查找
  • 如果没有同时出现using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作
  • 覆盖索引（Covering Index），也说为索引覆盖
    • 理解方式一：就是select的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件，换句话说查询列要被所建的索引覆盖。
    • 理解方式二：索引是高效找到行的一个方法，但是一般数据库也能使用索引找到一个列的数据，因此它不必读取整个行。毕竟索引叶子节点存储了它们索引的数据；当能通过读取索引就可以得到想要的数据，那就不需要读取行了。一个索引包含了（或覆盖了）满足查询结果的数据就叫做覆盖索引。
    • 注意：如果要使用覆盖索引，一定要注意select列表中只取出需要的列，不可select * ，因为如果将所有字段一起做索引会导致索引文件过大，查询性能下降。

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4.Using where：表明使用了where过滤

5.Using join buffer：表明使用了连接缓存

6.impossible where：where子句的值总是false，不能用来获取任何元组

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7.select tables optimized away：在没有GROUPBY子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作，不必等到执行阶段再进行计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化。

8.distinct：优化distinct，在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的工作

Explain之热身Case

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执行流程分析：

  1. 第一行（执行顺序4）：id列为1，表示是union里的第一个select，select_type列的primary表示该查询为外层查询，table列被标记为<derived3>，表示查询结果来自一个衍生表，其中derived3中3代表该查询衍生自第三个select查询，即id为3的select。【select d1.name ...】
  2. 第二行（执行顺序2）：id为3，是整个查询中第三个select的一部分。因查询包含在from中，所以为derived。【select id, name from t1 where other_column= ' '】
  3. 第三行（执行顺序3）：select列表中的子查询select_type为subquery，为整个查询中的第二个select。【select id from t3】
  4. 第四行（执行顺序1）：select_type为union，说明第四个select是union里的第二个select，最先执行【select name, id from t2】
  5. 第五行（执行顺序5）：代表从union的临时表中读取行的阶段，table列的<union1, 4>表示用第一个和第四个select的结果进行union操作。【两个结果进行uinion操作】
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