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一败潦、EXPLAIN
做MySQL優(yōu)化拍谐,我們要善用 EXPLAIN 查看SQL執(zhí)行計劃峦阁。
EXPLAIN 輸出格式
EXPLAIN 命令的輸出內(nèi)容大致如下:
mysql root@localhost:youdi_auth> explain select * from auth_user\G;
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | ALL
possible_keys | <null>
key | <null>
key_len | <null>
ref | <null>
rows | 19
filtered | 100.0
Extra | <null>
1 row in set
Time: 0.008s
各列的含義如下:
- id: SELECT 查詢的標(biāo)識符. 每個 SELECT 都會自動分配一個唯一的標(biāo)識符.
- select_type: SELECT 查詢的類型.
- table: 查詢的是哪個表
- partitions: 匹配的分區(qū)
- type: join 類型
- possible_keys: 此次查詢中可能選用的索引
- key: 此次查詢中確切使用到的索引.
- ref: 哪個字段或常數(shù)與 key 一起被使用
- rows: 顯示此查詢一共掃描了多少行. 這個是一個估計值.
- filtered: 表示此查詢條件所過濾的數(shù)據(jù)的百分比
- extra: 額外的信息
接下來我們來重點(diǎn)看一下比較重要的幾個字段.
select_type
select_type
表示了查詢的類型, 它的常用取值有:
- SIMPLE, 表示此查詢不包含 UNION 查詢或子查詢
- PRIMARY, 表示此查詢是最外層的查詢
- UNION, 表示此查詢是 UNION 的第二或隨后的查詢
- DEPENDENT UNION, UNION 中的第二個或后面的查詢語句, 取決于外面的查詢
- UNION RESULT, UNION 的結(jié)果
- SUBQUERY, 子查詢中的第一個 SELECT
- DEPENDENT SUBQUERY: 子查詢中的第一個 SELECT, 取決于外面的查詢. 即子查詢依賴于外層查詢的結(jié)果.
最常見的查詢類別應(yīng)該是 SIMPLE
了, 比如當(dāng)我們的查詢沒有子查詢, 也沒有 UNION 查詢時, 那么通常就是 SIMPLE
類型, 例如:
mysql root@localhost:youdi_auth> explain select * from auth_user where id = 396\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | const
possible_keys | PRIMARY
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | const
rows | 1
filtered | 100.0
Extra | <null>
1 row in set
Time: 0.008s
如果我們使用了 UNION 查詢, 那么 EXPLAIN 輸出 的結(jié)果類似如下:
mysql root@localhost:youdi_auth> explain (select * from auth_user where id in (1,2,3,4)) UNION (select * from auth_user where id in (4,5,6,7,8))\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | PRIMARY
table | auth_user
partitions | <null>
type | range
possible_keys | PRIMARY
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | <null>
rows | 4
filtered | 100.0
Extra | Using where
***************************[ 2. row ]***************************
id | 2
select_type | UNION
table | auth_user
partitions | <null>
type | range
possible_keys | PRIMARY
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | <null>
rows | 5
filtered | 100.0
Extra | Using where
***************************[ 3. row ]***************************
id | <null>
select_type | UNION RESULT
table | <union1,2>
partitions | <null>
type | ALL
possible_keys | <null>
key | <null>
key_len | <null>
ref | <null>
rows | <null>
filtered | <null>
Extra | Using temporary
3 rows in set
Time: 0.009s
table
表示查詢涉及的表或衍生表
type
type
字段比較重要, 它提供了判斷查詢是否高效的重要依據(jù)依據(jù). 通過 type
字段, 我們判斷此次查詢是 全表掃描
還是 索引掃描
等.
type 常用類型
type 常用的取值有:
-
system
: 表中只有一條數(shù)據(jù). 這個類型是特殊的const
類型. -
const
: 針對主鍵或唯一索引的等值查詢掃描, 最多只返回一行數(shù)據(jù). const 查詢速度非成荩快, 因?yàn)樗鼉H僅讀取一次即可.
例如下面的這個查詢, 它使用了主鍵索引, 因此type
就是const
類型的.
mysql root@localhost:youdi_auth> explain select * from auth_user where id = 394\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | const
possible_keys | PRIMARY
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | const
rows | 1
filtered | 100.0
Extra | <null>
1 row in set
Time: 0.008s
-
eq_ref
: 此類型通常出現(xiàn)在多表的 join 查詢, 表示對于前表的每一個結(jié)果, 都只能匹配到后表的一行結(jié)果. 并且查詢的比較操作通常是=
, 查詢效率較高. 例如:
mysql root@localhost:youmi_auth> explain select * from auth_user,auth_user_groups where auth_user.id = auth_user_groups.user_id\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user_groups
partitions | <null>
type | index
possible_keys | user_group_id
key | user_group_id
key_len | 8
ref | <null>
rows | 2
filtered | 100.0
Extra | Using index
***************************[ 2. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | eq_ref
possible_keys | PRIMARY
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | youdi_auth.auth_user_groups.user_id
rows | 1
filtered | 100.0
Extra | <null>
2 rows in set
Time: 0.008s
-
ref
: 此類型通常出現(xiàn)在多表的 join 查詢, 針對于非唯一或非主鍵索引, 或者是使用了最左前綴
規(guī)則索引的查詢.
例如下面這個例子中, 就使用到了ref
類型的查詢:
mysql root@localhost:youdi_auth> explain select * from auth_user,auth_user_groups where auth_user.id = auth_user_groups.user_id and auth_user.id = 6\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | const
possible_keys | PRIMARY
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | const
rows | 1
filtered | 100.0
Extra | <null>
***************************[ 2. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user_groups
partitions | <null>
type | ref
possible_keys | user_group_id
key | user_group_id
key_len | 4
ref | const
rows | 2
filtered | 100.0
Extra | Using index
2 rows in set
Time: 0.008s
-
range
: 表示使用索引范圍查詢, 通過索引字段范圍獲取表中部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄. 這個類型通常出現(xiàn)在 =, <>, >, >=, <, <=, IS NULL, <=>, BETWEEN, IN() 操作中.
當(dāng)type
是range
時, 那么 EXPLAIN 輸出的ref
字段為 NULL, 并且key_len
字段是此次查詢中使用到的索引的最長的那個.
例如下面的例子就是一個范圍查詢:
mysql root@localhost:youmi_auth> explain select * from auth_user where id between 2 and 400\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | range
possible_keys | PRIMARY
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | <null>
rows | 18
filtered | 100.0
Extra | Using where
1 row in set
Time: 0.008s
-
index
: 表示全索引掃描(full index scan), 和 ALL 類型類似, 只不過 ALL 類型是全表掃描, 而 index 類型則僅僅掃描所有的索引, 而不掃描數(shù)據(jù).
index
類型通常出現(xiàn)在: 所要查詢的數(shù)據(jù)直接在索引樹中就可以獲取到, 而不需要掃描數(shù)據(jù). 當(dāng)是這種情況時, Extra 字段 會顯示Using index
.
例如:
mysql root@localhost:youdi_auth> explain select name from auth_user\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | ALL
possible_keys | <null>
key | <null>
key_len | <null>
ref | <null>
rows | 19
filtered | 100.0
Extra | <null>
1 row in set
Time: 0.008s
上面的例子中, 我們查詢的 name 字段恰好是一個索引, 因此我們直接從索引中獲取數(shù)據(jù)就可以滿足查詢的需求了, 而不需要查詢表中的數(shù)據(jù). 因此這樣的情況下, type 的值是 index
, 并且 Extra 的值是 Using index
.
- ALL: 表示全表掃描, 這個類型的查詢是性能最差的查詢之一. 通常來說, 我們的查詢不應(yīng)該出現(xiàn) ALL 類型的查詢, 因?yàn)檫@樣的查詢在數(shù)據(jù)量大的情況下, 對數(shù)據(jù)庫的性能是巨大的災(zāi)難. 如一個查詢是 ALL 類型查詢, 那么一般來說可以對相應(yīng)的字段添加索引來避免.
下面是一個全表掃描的例子, 可以看到, 在全表掃描時, possible_keys 和 key 字段都是 NULL, 表示沒有使用到索引, 并且 rows 十分巨大, 因此整個查詢效率是十分低下的.
mysql root@localhost:youdi_auth> explain select name from auth_user where name='liangchangyou'\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | ALL
possible_keys | <null>
key | <null>
key_len | <null>
ref | <null>
rows | 19
filtered | 10.0
Extra | Using where
1 row in set
Time: 0.008s
type 類型的性能比較
通常來說, 不同的 type 類型的性能關(guān)系如下:
ALL < index < range ~ index_merge < ref < eq_ref < const < system
ALL
類型因?yàn)槭侨頀呙? 因此在相同的查詢條件下, 它是速度最慢的.
而 index
類型的查詢雖然不是全表掃描, 但是它掃描了所有的索引, 因此比 ALL 類型的稍快.
后面的幾種類型都是利用了索引來查詢數(shù)據(jù), 因此可以過濾部分或大部分?jǐn)?shù)據(jù), 因此查詢效率就比較高了.
possible_keys
possible_keys
表示 MySQL 在查詢時, 能夠使用到的索引. 注意, 即使有些索引在 possible_keys
中出現(xiàn), 但是并不表示此索引會真正地被 MySQL 使用到. MySQL 在查詢時具體使用了哪些索引, 由 key
字段決定.
key
此字段是 MySQL 在當(dāng)前查詢時所真正使用到的索引.
key_len
表示查詢優(yōu)化器使用了索引的字節(jié)數(shù). 這個字段可以評估組合索引是否完全被使用, 或只有最左部分字段被使用到.
key_len 的計算規(guī)則如下:
- 字符串
- char(n): n 字節(jié)長度
- varchar(n): 如果是 utf8 編碼, 則是 3 *n + 2字節(jié); 如果是 utf8mb4 編碼, 則是 4 *n + 2 字節(jié).
- 數(shù)值類型:
- TINYINT: 1字節(jié)
- SMALLINT: 2字節(jié)
- MEDIUMINT: 3字節(jié)
- INT: 4字節(jié)
- BIGINT: 8字節(jié)
- 時間類型
- DATE: 3字節(jié)
- TIMESTAMP: 4字節(jié)
- DATETIME: 8字節(jié)
- 字段屬性: NULL 屬性 占用一個字節(jié). 如果一個字段是 NOT NULL 的, 則沒有此屬性.
我們來舉兩個簡單的栗子:
mysql root@localhost:youmi_auth> explain select * from auth_user where id > 10 and name = 'liangchangyou' and status = 0\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | auth_user
partitions | <null>
type | range
possible_keys | PRIMARY,id-name-status
key | PRIMARY
key_len | 4
ref | <null>
rows | 12
filtered | 5.26
Extra | Using where
1 row in set
Time: 0.007s
上面的例子是從表 order_info 中查詢指定的內(nèi)容, 而我們從此表的建表語句中可以知道, 表 order_info
有一個聯(lián)合索引:
index `id-name-status` (`id`, `name`, `status`);
不過此查詢語句 where id > 10 and name = 'liangchangyou' and status = 0\G
中, 因?yàn)橄冗M(jìn)行 id 的范圍查詢, 而根據(jù) 最左前綴匹配
原則, 當(dāng)遇到范圍查詢時, 就停止索引的匹配, 因此實(shí)際上我們使用到的索引的字段只有 id
,
上面因?yàn)?最左前綴匹配
原則, 我們的查詢僅僅使用到了聯(lián)合索引的 id
字段, 因此效率不算高
rows
rows 也是一個重要的字段. MySQL 查詢優(yōu)化器根據(jù)統(tǒng)計信息, 估算 SQL 要查找到結(jié)果集需要掃描讀取的數(shù)據(jù)行數(shù).
這個值非常直觀顯示 SQL 的效率好壞, 原則上 rows 越少越好.
Extra
EXplain 中的很多額外的信息會在 Extra 字段顯示, 常見的有以下幾種內(nèi)容:
- Using filesort
當(dāng) Extra 中有Using filesort
時, 表示 MySQL 需額外的排序操作, 不能通過索引順序達(dá)到排序效果. 一般有Using filesort
, 都建議優(yōu)化去掉, 因?yàn)檫@樣的查詢 CPU 資源消耗大.
- Using index
"覆蓋索引掃描", 表示查詢在索引樹中就可查找所需數(shù)據(jù), 不用掃描表數(shù)據(jù)文件, 往往說明性能不錯 - Using temporary
查詢有使用臨時表, 一般出現(xiàn)于排序, 分組和多表 join 的情況, 查詢效率不高, 建議優(yōu)化.
二塌西、SQL語句中IN包含的值不應(yīng)過多
MySQL對于IN做了相應(yīng)的優(yōu)化谐宙,即將IN中的常量全部存儲在一個數(shù)組里面烫葬,而且這個數(shù)組是排好序的。但是如果數(shù)值較多,產(chǎn)生的消耗也是比較大的搭综。再例如:select id from t where num in(1,2,3) 對于連續(xù)的數(shù)值垢箕,能用 between 就不要用 in 了;再或者使用連接來替換兑巾。
三条获、SELECT語句務(wù)必指明字段名稱
SELECT *增加很多不必要的消耗(cpu、io蒋歌、內(nèi)存帅掘、網(wǎng)絡(luò)帶寬);增加了使用覆蓋索引的可能性堂油;當(dāng)表結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時修档,前斷也需要更新。所以要求直接在select后面接上字段名府框。
四吱窝、當(dāng)只需要一條數(shù)據(jù)的時候,使用limit 1
這是為了使EXPLAIN中type列達(dá)到const類型
五迫靖、如果排序字段沒有用到索引院峡,就盡量少排序
六、如果限制條件中其他字段沒有索引系宜,盡量少用or
or兩邊的字段中照激,如果有一個不是索引字段,而其他條件也不是索引字段盹牧,會造成該查詢不走索引的情況俩垃。很多時候使用 union all 或者是union(必要的時候)的方式來代替“or”會得到更好的效果
七、盡量用union all代替union
union和union all的差異主要是前者需要將結(jié)果集合并后再進(jìn)行唯一性過濾操作欢策,這就會涉及到排序吆寨,增加大量的CPU運(yùn)算,加大資源消耗及延遲踩寇。當(dāng)然啄清,union all的前提條件是兩個結(jié)果集沒有重復(fù)數(shù)據(jù)。
八俺孙、不使用ORDER BY RAND()
select id from `dynamic` order by rand() limit 1000;
上面的sql語句辣卒,可優(yōu)化為
select id from `dynamic` t1 join (select rand() * (select max(id) from `dynamic`) as nid) t2 on t1.id > t2.nid limit 1000;
九、區(qū)分in和exists睛榄, not in和not exists
select * from 表A where id in (select id from 表B)
上面sql語句相當(dāng)于
select * from 表A where exists(select * from 表B where 表B.id=表A.id)
區(qū)分in和exists主要是造成了驅(qū)動順序的改變(這是性能變化的關(guān)鍵)荣茫,如果是exists,那么以外層表為驅(qū)動表场靴,先被訪問啡莉,如果是IN港准,那么先執(zhí)行子查詢。所以IN適合于外表大而內(nèi)表小的情況咧欣;EXISTS適合于外表小而內(nèi)表大的情況浅缸。關(guān)于not in和not exists,推薦使用not exists魄咕,不僅僅是效率問題衩椒,not in可能存在邏輯問題。如何高效的寫出一個替代not exists的sql語句哮兰?
原sql語句
select colname … from A表 where a.id not in (select b.id from B表)
高效的sql語句
select colname … from A表 Left join B表 on where a.id = b.id where b.id is null
取出的結(jié)果集如下圖表示毛萌,A表不在B表中的數(shù)據(jù)
十、使用合理的分頁方式以提高分頁的效率
select id,name from product limit 866613, 20
使用上述sql語句做分頁的時候喝滞,可能有人會發(fā)現(xiàn)阁将,隨著表數(shù)據(jù)量的增加,直接使用limit分頁查詢會越來越慢右遭。
優(yōu)化的方法如下:可以取前一頁的最大行數(shù)的id冀痕,然后根據(jù)這個最大的id來限制下一頁的起點(diǎn)。比如此列中狸演,上一頁最大的id是866612。sql可以采用如下的寫法:
select id,name from product where id> 866612 limit 20
十一僻他、分段查詢
在一些用戶選擇頁面中宵距,可能一些用戶選擇的時間范圍過大,造成查詢緩慢吨拗。主要的原因是掃描行數(shù)過多满哪。這個時候可以通過程序,分段進(jìn)行查詢劝篷,循環(huán)遍歷哨鸭,將結(jié)果合并處理進(jìn)行展示。
掃描的行數(shù)成百萬級以上的時候就可以使用分段查詢
十二娇妓、避免在 where 子句中對字段進(jìn)行 null 值判斷
對于null的判斷會導(dǎo)致引擎放棄使用索引而進(jìn)行全表掃描像鸡。
十三、不建議使用%前綴模糊查詢
例如LIKE “%name”或者LIKE “%name%”哈恰,這種查詢會導(dǎo)致索引失效而進(jìn)行全表掃描只估。但是可以使用LIKE “name%”。
那如何查詢%name%着绷?
雖然給字段添加了索引蛔钙,但在explain結(jié)果果并沒有使用
那么如何解決這個問題呢,答案:使用全文索引
在我們查詢中經(jīng)常會用到select id,fnum,fdst from dynamic_201606 where user_name like '%zhangsan%'; 荠医。這樣的語句吁脱,普通索引是無法滿足查詢需求的桑涎。慶幸的是在MySQL中,有全文索引來幫助我們兼贡。
創(chuàng)建全文索引的sql語法是:
ALTER TABLE `dynamic_201606` ADD FULLTEXT INDEX `idx_user_name` (`user_name`);
使用全文索引的sql語句是:
select id,fnum,fdst from dynamic_201606 where match(user_name) against('zhangsan' in boolean mode);
注意:在需要創(chuàng)建全文索引之前攻冷,請聯(lián)系DBA確定能否創(chuàng)建。同時需要注意的是查詢語句的寫法與普通索引的區(qū)別
十四紧显、避免在where子句中對字段進(jìn)行表達(dá)式操作
比如
select user_id,user_project from user_base where age*2=36;
中對字段就行了算術(shù)運(yùn)算讲衫,這會造成引擎放棄使用索引,建議改成
select user_id,user_project from user_base where age=36/2;
十五孵班、避免隱式類型轉(zhuǎn)換
where 子句中出現(xiàn) column 字段的類型和傳入的參數(shù)類型不一致的時候發(fā)生的類型轉(zhuǎn)換涉兽,建議先確定where中的參數(shù)類型
十六、對于聯(lián)合索引來說篙程,要遵守最左前綴法則
舉列來說索引含有字段id,name,school枷畏,可以直接用id字段,也可以id,name這樣的順序虱饿,但是name;school都無法使用這個索引拥诡。所以在創(chuàng)建聯(lián)合索引的時候一定要注意索引字段順序,常用的查詢字段放在最前面
十七氮发、必要時可以使用force index來強(qiáng)制查詢走某個索引
有的時候MySQL優(yōu)化器采取它認(rèn)為合適的索引來檢索sql語句渴肉,但是可能它所采用的索引并不是我們想要的。這時就可以采用force index來強(qiáng)制優(yōu)化器使用我們制定的索引爽冕。
十八仇祭、注意范圍查詢語句
對于聯(lián)合索引來說,如果存在范圍查詢颈畸,比如between,>,<等條件時乌奇,會造成后面的索引字段失效。
十九眯娱、關(guān)于JOIN優(yōu)化
- LEFT JOIN A表為驅(qū)動表
- INNER JOIN MySQL會自動找出那個數(shù)據(jù)少的表作用驅(qū)動表
- RIGHT JOIN B表為驅(qū)動表
注意:MySQL中沒有full join礁苗,可以用以下方式來解決
select * from A left join B on B.name = A.name
where B.name is null
union all
select * from B;
盡量使用inner join,避免left join
參與聯(lián)合查詢的表至少為2張表徙缴,一般都存在大小之分试伙。如果連接方式是inner join,在沒有其他過濾條件的情況下MySQL會自動選擇小表作為驅(qū)動表娜搂,但是left join在驅(qū)動表的選擇上遵循的是左邊驅(qū)動右邊的原則迁霎,即left join左邊的表名為驅(qū)動表。
合理利用索引
被驅(qū)動表的索引字段作為on的限制字段百宇。
利用小表去驅(qū)動大表
從原理圖能夠直觀的看出如果能夠減少驅(qū)動表的話考廉,減少嵌套循環(huán)中的循環(huán)次數(shù),以減少 IO總量及CPU運(yùn)算的次數(shù)携御。
巧用STRAIGHT_JOIN
inner join是由mysql選擇驅(qū)動表昌粤,但是有些特殊情況需要選擇另個表作為驅(qū)動表既绕,比如有g(shù)roup by、order by等「Using filesort」涮坐、「Using temporary」時凄贩。STRAIGHT_JOIN來強(qiáng)制連接順序,在STRAIGHT_JOIN左邊的表名就是驅(qū)動表袱讹,右邊則是被驅(qū)動表疲扎。在使用STRAIGHT_JOIN有個前提條件是該查詢是內(nèi)連接,也就是inner join捷雕。其他鏈接不推薦使用STRAIGHT_JOIN椒丧,否則可能造成查詢結(jié)果不準(zhǔn)確。
這個方式有時可能減少3倍的時間救巷。