回顧MySQL的執行過程,幫助介紹如何進行sql優化。 (1)客戶端發送一條查詢語句到伺服器; (2)伺服器先查詢緩存,如果命中緩存,則立即返回存儲在緩存中的數據; (3)未命中緩存後,MySQL通過關鍵字將SQL語句進行解析,並生成一顆對應的解析樹,MySQL解析器將使用MySQL語法進行驗證和解 ...
回顧MySQL的執行過程,幫助介紹如何進行sql優化。
(1)客戶端發送一條查詢語句到伺服器;
(2)伺服器先查詢緩存,如果命中緩存,則立即返回存儲在緩存中的數據;
(3)未命中緩存後,MySQL通過關鍵字將SQL語句進行解析,並生成一顆對應的解析樹,MySQL解析器將使用MySQL語法進行驗證和解析。
例如,驗證是否使用了錯誤的關鍵字,或者關鍵字的使用是否正確;
(4)預處理是根據一些MySQL規則檢查解析樹是否合理,比如檢查表和列是否存在,還會解析名字和別名,然後預處理器會驗證許可權;
根據執行計劃查詢執行引擎,調用API介面調用存儲引擎來查詢數據;
(5)將結果返回客戶端,併進行緩存;
SQL語句性能優化常用策略
1、 為 WHERE 及 ORDER BY 涉及的列上建立索引
對查詢進行優化,應儘量避免全表掃描,首先應考慮在 WHERE 及 ORDER BY 涉及的列上建立索引。
2、where中使用預設值代替null 應儘量避免在 WHERE 子句中對欄位進行 NULL 值判斷,創建表時 NULL 是預設值,但大多數時候應該使用 NOT NULL,或者使用一個特殊的值,如 0,-1 作為預設值。
為啥建議where中使用預設值代替null,四個原因:
(1)並不是說使用了is null或者 is not null就會不走索引了,這個跟mysql版本以及查詢成本都有關;
(2)如果mysql優化器發現,走索引比不走索引成本還要高,就會放棄索引,這些條件 !=,<>,is null,is not null經常被認為讓索引失效;
(3)其實是因為一般情況下,查詢的成本高,優化器自動放棄索引的;
(4)如果把null值,換成預設值,很多時候讓走索引成為可能,同時,表達意思也相對清晰一點;
3、慎用 != 或 <> 操作符。
MySQL 只有對以下操作符才使用索引:<,<=,=,>,>=,BETWEEN,IN,以及某些時候的 LIKE。
所以:應儘量避免在 WHERE 子句中使用 != 或 <> 操作符, 會導致全表掃描。
4、慎用 OR 來連接條件
使用or可能會使索引失效,從而全表掃描;
應儘量避免在 WHERE 子句中使用 OR 來連接條件,否則將導致引擎放棄使用索引而進行全表掃描,
可以使用 UNION 合併查詢:
select id from t where num=10
union all
select id from t where num=20
一個關鍵的問題是否用到索引。他們的速度只同是否使用索引有關,如果查詢需要用到聯合索引,用 UNION all 執行的效率更高。多個 OR 的字句沒有用到索引,改寫成 UNION 的形式再試圖與索引匹配。
5、慎用 IN 和 NOT IN
IN 和 NOT IN 要慎用,否則會導致全表掃描。對於連續的數值,能用 BETWEEN 就不要用 IN:select id from t where num between 1 and 3。
6、慎用 左模糊like ‘%…’
模糊查詢,程式員最喜歡的就是使用like,like很可能讓索引失效。
比如:
select id from t where name like‘%abc%’ select id from t where name like‘%abc’ 而select id from t where name like‘abc%’才用到索引。
所以:
首先儘量避免模糊查詢,如果必須使用,不採用全模糊查詢,也應儘量採用右模糊查詢, 即like ‘…%’,是會使用索引的; 左模糊like ‘%…’無法直接使用索引,但可以利用reverse + function index的形式,變化成 like ‘…%’; 全模糊查詢是無法優化的,一定要使用的話建議使用搜索引擎,比如 ElasticSearch。 備註:如果一定要用左模糊like ‘%…’檢索, 一般建議 ElasticSearch+Hbase架構
7、WHERE條件使用參數會導致全表掃描。
如下麵語句將進行全表掃描:
select id from t where num=@num
因為SQL只有在運行時才會解析局部變數,但優化程式不能將訪問計劃的選擇推 遲到 運行時;
它必須在編譯時進行選擇。然而,如果在編譯時建立訪問計劃,變數的值還是未知的,因而無法作為索引選擇的輸入項。
所以, 可以改為強制查詢使用索引:
select id from t with(index(索引名)) where num=@num
8、用 EXISTS 代替 IN 是一個好的選擇
很多時候用exists 代替in 是一個好的選擇:
select num from a where num in(select num from b) 用下麵的語句替換: select num from a where exists(select 1 from b where num=a.num)
9、索引並不是越多越好
索引固然可以提高相應的 SELECT 的效率,但同時也降低了 INSERT 及 UPDATE 的效。
因為 INSERT 或 UPDATE 時有可能會重建索引,所以怎樣建索引需要慎重考慮,視具體情況而定。
一個表的索引數最好不要超過 6 個,若太多則應考慮一些不常使用到的列上建的索引是否有必要。
10、儘量使用數字型欄位
(1)因為引擎在處理查詢和連接時會逐個比較字元串中每一個字元;
(2)而對於數字型而言只需要比較一次就夠了;
(3)字元會降低查詢和連接的性能,並會增加存儲開銷;
所以:儘量使用數字型欄位,若只含數值信息的欄位儘量不要設計為字元型,這會降低查詢和連接的性能,並會增加存儲開銷。
11、儘可能的使用 varchar, nvarchar 代替 char, nchar
(1)varchar變長欄位按數據內容實際長度存儲,存儲空間小,可以節省存儲空間;
(2)char按聲明大小存儲,不足補空格;
(3)其次對於查詢來說,在一個相對較小的欄位內搜索,效率更高;
因為首先變長欄位存儲空間小,可以節省存儲空間,其次對於查詢來說,在一個相對較小的欄位內搜索效率顯然要高些。
*14、查詢SQL儘量不要使用select ,而是具體欄位
最好不要使用返回所有:select * from t ,用具體的欄位列表代替 “*”,不要返回用不到的任何欄位。
select *的弊端:
(1)增加很多不必要的消耗,比如CPU、IO、記憶體、網路帶寬;
(2)增加了使用覆蓋索引的可能性;
(3)增加了回表的可能性;
(4)當表結構發生變化時,前端也需要更改;
(5)查詢效率低;
15、將需要查詢的結果預先計算好
將需要查詢的結果預先計算好放在表中,查詢的時候再Select,而不是查詢的時候進行計算。
16、IN後出現最頻繁的值放在最前面
如果一定用IN,那麼:在IN後面值的列表中,將出現最頻繁的值放在最前面,出現得最少的放在最後面,減少判斷的次數。
17、儘量使用 EXISTS 代替 select count(1) 來判斷是否存在記錄。
count 函數只有在統計表中所有行數時使用,而且 count(1) 比 count(*) 更有效率。
18、用批量插入或批量更新
當有一批處理的插入或更新時,用批量插入或批量更新,絕不會一條條記錄的去更新。
(1)多條提交
INSERT INTO user (id,username) VALUES(1,'xx'); INSERT INTO user (id,username) VALUES(2,'yy');
(2)批量提交
INSERT INTO user (id,username) VALUES(1,'xx'),(2,'yy'); 預設新增SQL有事務控制,導致每條都需要事務開啟和事務提交,而批量處理是一次事務開啟和提交,效率提升明顯,達到一定量級,效果顯著,平時看不出來。
19、將不需要的記錄在 GROUP BY 之前過濾掉
提高 GROUP BY 語句的效率,可以通過將不需要的記錄在 GROUP BY 之前過濾掉。
下麵兩個查詢返回相同結果,但第二個明顯就快了許多。
低效:
SELECT JOB, AVG(SAL) FROM EMP GROUP BY JOB HAVING JOB = 'PRESIDENT' OR JOB = 'MANAGER' 高效:
SELECT JOB, AVG(SAL) FROM EMP WHERE JOB = 'PRESIDENT' OR JOB = 'MANAGER' GROUP BY JOB
20、避免死鎖
在你的存儲過程和觸發器中訪問同一個表時總是以相同的順序;事務應經可能地縮短,在一個事務中應儘可能減少涉及到的數據量;永遠不要在事務中等待用戶輸入。
21、索引創建規則:
表的主鍵、外鍵必須有索引;
數據量超過 300 的表應該有索引;
經常與其他表進行連接的表,在連接欄位上應該建立索引;
經常出現在 WHERE 子句中的欄位,特別是大表的欄位,應該建立索引;
索引應該建在選擇性高的欄位上;
索引應該建在小欄位上,對於大的文本欄位甚至超長欄位,不要建索引;
複合索引的建立需要進行仔細分析,儘量考慮用單欄位索引代替;
正確選擇複合索引中的主列欄位,一般是選擇性較好的欄位;
複合索引的幾個欄位是否經常同時以 AND 方式出現在 WHERE 子句中?單欄位查詢是否極少甚至沒有?如果是,則可以建立複合索引;否則考慮單欄位索引;
如果複合索引中包含的欄位經常單獨出現在 WHERE 子句中,則分解為多個單欄位索引;
如果複合索引所包含的欄位超過 3 個,那麼仔細考慮其必要性,考慮減少複合的欄位;
如果既有單欄位索引,又有這幾個欄位上的複合索引,一般可以刪除複合索引;
頻繁進行數據操作的表,不要建立太多的索引; 刪除無用的索引,避免對執行計劃造成負面影響;
表上建立的每個索引都會增加存儲開銷,索引對於插入、刪除、更新操作也會增加處理上的開銷。
另外,過多的複合索引,在有單欄位索引的情況下,一般都是沒有存在價值的;相反,還會降低數據增加刪除時的性能,特別是對頻繁更新的表來說,負面影響更大。 儘量不要對資料庫中某個含有大量重覆的值的欄位建立索引。
22、在寫 SQL 語句時,應儘量減少空格的使用
查詢緩衝並不自動處理空格,因此,在寫 SQL 語句時,應儘量減少空格的使用,尤其是在 SQL 首和尾的空格(因為查詢緩衝並不自動截取首尾空格)。
23、每張表都設置一個 ID 做為其主鍵
我們應該為資料庫里的每張表都設置一個 ID 做為其主鍵,而且最好的是一個 INT 型的(推薦使用 UNSIGNED),並設置上自動增加的 AUTO_INCREMENT 標誌。
24、使用explain分析你SQL執行計劃
(1)type
system:表僅有一行,基本用不到;
const:表最多一行數據配合,主鍵查詢時觸發較多;
eq_ref:對於每個來自於前面的表的行組合,從該表中讀取一行。這可能是最好的聯接類型,除了const類型;
ref:對於每個來自於前面的表的行組合,所有有匹配索引值的行將從這張表中讀取;
range:只檢索給定範圍的行,使用一個索引來選擇行。當使用=、<>、>、>=、<、<=、IS NULL、<=>、BETWEEN或者IN操作符,用常量比較關鍵字列時,可以使用range;
index:該聯接類型與ALL相同,除了只有索引樹被掃描。這通常比ALL快,因為索引文件通常比數據文件小;
all:全表掃描;
性能排名:system > const > eq_ref > ref > range > index > all。 實際sql優化中,最後達到ref或range級別。
(2)Extra常用關鍵字
Using index:只從索引樹中獲取信息,而不需要回表查詢;
Using where:WHERE子句用於限制哪一個行匹配下一個表或發送到客戶。除非你專門從表中索取或檢查所有行,如果Extra值不為Using where並且表聯接類型為ALL或index,查詢可能會有一些錯誤。需要回表查詢。
Using temporary:mysql常建一個臨時表來容納結果,典型情況如查詢包含可以按不同情況列出列的GROUP BY和ORDER BY子句時;
25、當只要一行數據時使用 LIMIT 1
當你查詢表的有些時候,你已經知道結果只會有一條結果,但因為你可能需要去fetch游標,或是你也許會去檢查返回的記錄數。
在這種情況下,加上 LIMIT 1 可以增加性能。
這樣一來,MySQL 資料庫引擎會在找到一條數據後停止搜索,而不是繼續往後查少下一條符合記錄的數據。
26、將大的DELETE,UPDATE、INSERT 查詢變成多個小查詢
能寫一個幾十行、幾百行的SQL語句是不是顯得逼格很高?然而,為了達到更好的性能以及更好的數據控制,你可以將他們變成多個小查詢。
27、合理分表 儘量控制單表數據量的大小,建議控制在500萬以內
500萬並不是MySQL資料庫的限制,過大會造成修改表結構,備份,恢復都會有很大的問題。
可以用歷史數據歸檔(應用於日誌數據),分庫分表(應用於業務數據)等手段來控制數據量大小。
作者:京東科技 梁發文
來源:京東雲開發者社區 轉載請註明來源