5大步驟+10個案例，堪稱SQL優化萬能公式

来源:https://www.cnblogs.com/88223100/archive/2022/10/09/5-big-steps-10-cases-can-be-called-SQL-optimization-universal-formula.html
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在應用開發的早期，數據量少，開發人員開發功能時更重視功能上的實現，隨著生產數據的增長，很多SQL語句開始暴露出性能問題，對生產的影響也越來越大，有時可能這些有問題的SQL就是整個系統性能的瓶頸。 ...


 

 

一、前言

 

在應用開發的早期，數據量少，開發人員開發功能時更重視功能上的實現，隨著生產數據的增長，很多SQL語句開始暴露出性能問題，對生產的影響也越來越大，有時可能這些有問題的SQL就是整個系統性能的瓶頸。

 

二、SQL優化一般步驟

 

1、通過慢查日誌等定位那些執行效率較低的SQL語句

 

2、explain 分析SQL的執行計劃

 

需要重點關註type、rows、filtered、extra。

 

type由上至下，效率越來越高。

 

  • ALL 全表掃描；

     

  • index 索引全掃描；

     

  • range 索引範圍掃描，常用語<,<=,>=,between,in等操作；

     

  • ref 使用非唯一索引掃描或唯一索引首碼掃描，返回單條記錄，常出現在關聯查詢中；

     

  • eq_ref 類似ref，區別在於使用的是唯一索引，使用主鍵的關聯查詢；

     

  • const/system 單條記錄，系統會把匹配行中的其他列作為常數處理，如主鍵或唯一索引查詢；

     

  • null MySQL不訪問任何表或索引，直接返回結果；

     

  • 雖然上至下，效率越來越高，但是根據cost模型，假設有兩個索引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，那麼是type為range，如果走idx2，那麼type是ref；當需要掃描的行數，使用idx2大約是idx1的5倍以上時，會用idx1，否則會用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。通過根據聯接類型瀏覽所有行併為所有匹配WHERE子句的行保存排序關鍵字和行的指針來完成排序。然後關鍵字被排序，並按排序順序檢索行；

     

  • Using temporary：使用了臨時表保存中間結果，性能特別差，需要重點優化；

     

  • Using index：表示相應的 select 操作中使用了覆蓋索引（Coveing Index）,避免訪問了表的數據行，效率不錯！如果同時出現 using where，意味著無法直接通過索引查找來查詢到符合條件的數據；

     

  • Using index condition：MySQL5.6之後新增的ICP，using index condtion就是使用了ICP（索引下推），在存儲引擎層進行數據過濾，而不是在服務層過濾，利用索引現有的數據減少回表的數據。

 

3、show profile 分析

 

瞭解SQL執行的線程的狀態及消耗的時間。

 

預設是關閉的，開啟語句“set profiling = 1;”

 

SHOW PROFILES ;
SHOW PROFILE FOR QUERY  #{id};

 

 

4、trace

 

trace分析優化器如何選擇執行計劃，通過trace文件能夠進一步瞭解為什麼優惠券選擇A執行計劃而不選擇B執行計劃。

 

set optimizer_trace="enabled=on";
set optimizer_trace_max_mem_size=1000000;
select * from information_schema.optimizer_trace;

 

5、確定問題並採用相應的措施

 

  • 優化索引；

     

  • 優化SQL語句：修改SQL、IN 查詢分段、時間查詢分段、基於上一次數據過濾；

     

  • 改用其他實現方式：ES、數倉等；

     

  • 數據碎片處理。

 

三、場景分析

 

1、最左匹配

 

1）索引

 

KEY `idx_shopid_orderno` (`shop_id`,`order_no`)

 

2）SQL語句

 

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)調換前後順序。

 

2、隱式轉換

 

1）索引

 

KEY `idx_mobile` (`mobile`)

 

 

2）SQL語句

 

select * from _user where mobile=12345678901

 

隱式轉換相當於在索引上做運算，會讓索引失效。mobile是字元類型，使用了數字，應該使用字元串匹配，否則MySQL會用到隱式替換，導致索引失效。

 

3、大分頁

 

1）索引

 

KEY `idx_a_b_c` (`a`, `b`, `c`)

 

 

2）SQL語句

 

select * from _t where a = 1 and b = 2 order by c desc limit 10000, 10;

 

對於大分頁的場景，可以優先讓產品優化需求，如果沒有優化的，有如下兩種優化方式：

 

  • 一種是把上一次的最後一條數據，也即上面的c傳過來，然後做“c < xxx”處理，但是這種一般需要改介面協議，並不一定可行；‘

     

  • 另一種是採用延遲關聯的方式進行處理，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;

 

4、in + order by

 

1）索引

 

KEY `idx_shopid_status_created` (`shop_id`, `order_status`, `created_at`)


2）SQL語句


 



select * from _order where shop_id = 1 and order_status in (1, 2, 3) order by created_at desc limit 10



 


 


in查詢在MySQL底層是通過n*m的方式去搜索，類似union，但是效率比union高。


 


in查詢在進行cost代價計算時（代價 = 元組數 * IO平均值），是通過將in包含的數值，一條條去查詢獲取元組數的，因此這個計算過程會比較的慢，所以MySQL設置了個臨界值(eq_range_index_dive_limit)，5.6之後超過這個臨界值後該列的cost就不參與計算了。因此會導致執行計劃選擇不准確。預設是200，即in條件超過了200個數據，會導致in的代價計算存在問題，可能會導致Mysql選擇的索引不准確。


 


3）處理方式


 


可以(order_status, created_at)互換前後順序，並且調整SQL為延遲關聯。


 


5、範圍查詢阻斷，後續欄位不能走索引


 


1）索引


 



KEY `idx_shopid_created_status` (`shop_id`, `created_at`, `order_status`)



 


2）SQL語句


 



select * from _order where shop_id = 1 and created_at > '2021-01-01 00:00:00' and order_status = 10



 


範圍查詢還有“IN、between”。


 


6、不等於、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。


 


7、優化器選擇不使用索引的情況


 


如果要求訪問的數據量很小，則優化器還是會選擇輔助索引，但是當訪問的數據占整個表中數據的蠻大一部分時（一般是20%左右），優化器會選擇通過聚集索引來查找數據。


 



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，也沒法使用索引。


 


8、複雜查詢


 



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;



 


如果是統計某些數據，可能改用數倉進行解決；


 


如果是業務上就有那麼複雜的查詢，可能就不建議繼續走SQL了，而是採用其他的方式進行解決，比如使用ES等進行解決。


 


9、asc和desc混用


 



select * from _t where a=1 order by b desc, c asc



 


desc 和asc混用時會導致索引失效。


 


10、大數據


 


對於推送業務的數據存儲，可能數據量會很大，如果在方案的選擇上，最終選擇存儲在MySQL上，並且做7天等有效期的保存。


 


那麼需要註意，頻繁的清理數據，會照成數據碎片，需要聯繫DBA進行數據碎片處理。


 


>>>>


參考資料


 


    

  • 

    深入淺出MySQL：資料庫開發、優化與管理維護（唐漢明 / 翟振興 / 關寶軍 / 王洪權）
    

    • 

  • 

    MySQL技術內幕——InnoDB存儲引擎（薑承堯）
    

    • 

  • 

    https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html
    

    • 

  • 

    https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/cost-model.html
    

    • 

  • 

    https://www.yuque.com/docs/share/3463148b-05e9-40ce-a551-ce93a53a2c66
    

    • 



 


作者丨狼爺



    
本文來自博客園，作者：古道輕風，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/88223100/p/5-big-steps-10-cases-can-be-called-SQL-optimization-universal-formula.html






              
	   




	

	
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