SQL性能分析

SQL执行频率

MySQL客户端连接成功后，通过show[sessionlglobal]status命令可以提供服务器状态信息。通过如下指令，可以查看当前数据库的INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT的访问频次:

SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com______';

注：下划线为7个

慢查询日志

慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数(long_query_time，单位:秒，默认10秒)的所有SQL语句的日志。

MySQL的慢查询日志默认没有开启，需要在MySQL的配置文件(/etc/my.cnf）中配置如下信息:

#开启MySQL慢日志查询开关
slow_query_log=1
#设置慢日志的时间为2秒，SQL语句执行时间超过2秒，就会视为慢查询，记录慢查询日志
long_query_time=2

配置完毕之后，通过以下指令重新启动MySQL服务器进行测试，查看慢日志文件中记录的信息/var/lib/mysql/localhost-slow.log.

profile详情

show profiles能够在做SQL优化时帮助我们了解时间都耗费到哪里去了。通过have_profiling参数，能够看到当前MySQL是否支持profile操作:

SELECT @@have_profiling;

默认profiling是关闭的，可以通过set语句在session/global级别开启profiling:

SET profiling = 1;

执行一系列的业务SQL的操作，然后通过如下指令查看指令的执行耗时:

#查看每一条SQL的耗时基本情况
show profiles;
#查看指定query_id的SQL语句各个阶段的耗时情况
show profile for query query_id;
#查看指定query_id的SQL语句CPU的使用情况
show profile cpu for query query_id;

explain执行计划

EXPLAIN或者DESC命令获取MySQL如何执行SELECT语句的信息，包括在SELECT语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。

语法:

#直接在select语句之前加上关键字explain / desc
EXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件;

EXPLAIN 执行计划各字段含义：

ld

select查询的序列号，表示查询中执行select子句或者是操作表的顺序(id相同，执行顺序从上到下; id不同，值越大，越先执行)。

select_type

表示SELECT的类型，常见的取值有SIMPLE（简单表，即不使用表连接或者子查询)、PRIMARY(主查询，即外层的查询)、UNION(UNION中的第二个或者后面的查询语句）、SUBQUERY (SELECT/WHERE之后包含了子查询）等

type

表示连接类型，性能由好到差的连接类型为NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all 。

possible_key

显示可能应用在这张表上的索引，一个或多个。

Key

实际使用的索引，如果为NULL，则没有使用索引。

Key_len

表示索引中使用的字节数，该值为索引字段最大可能长度，并非实际使用长度，在不损失精确性的前提下，长度越短越好。

rows

MySQL认为必须要执行查询的行数，在innodb引擎的表中，是一个估计值，可能并不总是准确的。

filtered

表示返回结果的行数占需读取行数的百分比, filtered的值越大越好。

索引使用

最左前缀法则

如果索引了多列(联合索引)，要遵守最左前缀法则。最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始，并且不跳过索引中的列。如果跳跃某一列，索引将部分失效(后面的字段索引失效)。

explain select * from tb_user where profession= '软件工程' and age = 31 and status = '0';
explain select * from tb_user where profession= '软件工程' and age = 31;
explain select * from tb_user where profession= '软件工程";
explain select * from tb_user where age = 31 and status = '0';
explain select * from tb_user where status = '0';

范围查询

联合索引中，出现范围查询(>,<)，范围查询右侧的列索引失效，但是用(>=,<=)则不会出现索引丢失。

explain select * from tb_user where profession= '软件工程' and age > 30 and status = '0';//status = '0'失效
explain select * from tb_user where profession= "软件工程' and age >= 30 and status = '0';

索引列运算

不要在索引列上进行运算操作,索引将失效。

explain select * from tb_user where substring(phone,10,2) = '15';

字符串不加引号

字符串类型字段使用时，不加引号，索引将失效。

explain select * from tb_user where profession = "软件工程' and age = 31 and status =0;//status为字符串
explain select * from tb_user where phone = 17799990015;//phone为字符串

模糊查询

如果仅仅是尾部模糊匹配，索引不会失效。如果是头部模糊匹配，索引失效。

explain select * from tb_user where profession like '软件%';//尾部模糊，不失效
explain select * from tb_user where profession like '%工程';//头部模糊，失效
explain select * from tb_user where profession like '%工%';

or连接的条件

用or分割的条件，如果or前的条件的列有索引，而后面的列中没有索引，那么涉及的索引都不会被用到。

explain select * from tb_user where id = 10 or age = 23;
explain select * from tb_user where phone ='17799990017' or age = 23;

由于age没有索引，所以即使id、phone有索引，索引也会失效。所以需要针对于age也要建立索引。

数据分布影响

如果MysQL评估使用索引比全表更慢，则不使用索引。

select * from tb_user where phone >='17799990000';//此时需要搜索表中全部内容，不走索引
select * from tb_user where phone >='17799990015';//此时需要搜索表中部分内容，走索引

SQL提示

SQL提示，是优化数据库的一个重要手段，简单来说，就是在SQL语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的。

use index:

explain select * from tb_user use index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';//建议，MySQL判断

ignore index:

explain select * from tb_user ignore index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';//忽略

force index:

explain select * from tb_user force index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';//强制

覆盖索引

尽量使用覆盖索引(查询使用了索引，并且需要返回的列，在该索引中已经全部能够找到)，减少select *。

explain select id,profession from tb_user where profession = '软件工程' and age = 31 and status = '0';
explain select id,profession,age,status from tb_user where profession = '软件工程' and age = 31 and status = '0';
explain select id,profession,age,status,name from tb_user where profession = '软件工程' and age=31 and status = '0';//name在索引中没有，所以要回表查询
explain select * from tb_user where profession = '软件工程' and age = 31 and status = '0';

注：using index condition :查找使用了索引，但是需要回表查询数据。使用 * 时常常出现，用主键查询时除外

using where; using index :查找使用了索引，但是需要的数据都在索引列中能找到，所以不需要回表查询数据

前缀索引

当字段类型为字符串(varchar, text等）时，有时候需要索引很长的字符串，这会让索引变得很大，查询时，浪费大量的磁盘IO，影响查询效率。此时可以只将字符串的一部分前缀，建立索引，这样可以大大节约索引空间，从而提高索引效率。

语法

create index idx_xxxx on table_name(column(n));

前缀长度

可以根据索引的选择性来决定，而选择性是指不重复的索引值（基数）和数据表的记录总数的比值，索引选择性越高则查询效率越高，唯一索引的选择性是1，这是最好的索引选择性，性能也是最好的。

select count(distinct email) / count(*) from tb_user ;//选择性计算
select count(distinct substring(email,1,5)) / count(*) from tb_user ;//部分前缀的选择性计算

注：前缀索引基本都会回表

单列索引与联合索引

单列索引:即一个索引只包含单个列。

联合索引:即一个索引包含了多个列。

在业务场景中，如果存在多个查询条件，考虑针对于查询字段建立索引时，建议建立联合索引，而非单列索引。

explain select id, phone, name from tb_user where phone = '17799990010' and name = '韩信';//单列要回表

索引设计原则

1．针对于数据量较大，且查询比较频繁的表建立索引。

2．针对于常作为查询条件（where)、排序（order by)、分组(group by)操作的字段建立索引。

3．尽量选择区分度高的列作为索引，尽量建立唯一索引，区分度越高，使用索引的效率越高。

4．如果是字符串类型的字段，字段的长度较长，可以针对于字段的特点，建立前缀索引。

5．尽量使用联合索引，减少单列索引，查询时，联合索引很多时候可以覆盖索引，节省存储空间，避免回表，提高查询效率。

6．要控制索引的数量，索引并不是多多益善，索引越多，维护索引结构的代价也就越大，会影响增删改的效率。

7．如果索引列不能存储NULL值，请在创建表时使用NOT NULL约束它。当优化器知道每列是否包含NULL值时，它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询。