MySQL服务查询优化

Posted 2021-04-01 广告机制设计与实现

一、服务接口性能测试相关

TP指标：
如TP50：指在一个时间段内（如5分钟），统计该方法每次调用所消耗的时间，并将这些时间从小到大的顺序进行排序，取第50%的那个值作为TP50值；配置此监控指标对应的报警阈值后，需要保证在这个时间段内该方法所有调用的消耗时间至少有50%的值要小于此阈值，否则系统会报警。
响应时间的其他指标：最大值、 平均值等

QPS概念：
定义：单个进程每秒请求服务器的成功次数

TP指标和QPS的关系：
TP指标反映的服务器接口的耗时，QPS反映的是单个进程每秒请求服务器的成功次数。如果服务器接口的耗时降低，服务器能够支撑的QPS自然就会上升。同样，如果服务器能够支撑的QPS下降了，说明耗时在增加，TP指标在变差。
在开发完服务接口，可利用jmeter压测工具测试服务接口的TP指标，分析服务的响应耗时。

二、mysql索引查询优化原理

2.1 索引原理

N固定，m越大，h越小。而m=磁盘块size/数据项size，磁盘块大小即一个数据页的大小是固定的，如果数据项占的空间越小，数据项的数量越多，树的高度越低。这就是为什么每个数据项，即索引字段要尽量小，这也是为什么b+树要求把真实的数据放到叶子节点。
当b+树的数据项是复合的数据结构（比如name,age,sex）时，b+树按照从左到右的顺序建立搜索树。比如当（张三，20，F）这样的数据来检索时，b+树会优先确定name，如果name相同再依次比较age和sex，最后得到检索的数据；但当（20，F）这样的数据来检索时，b+树就不知道下一步该查哪个节点，因为建立搜索树时name时第一个比较因子，必须要先根据name来搜索才能知道下一步去哪里。比如当（张三，F）这样的数据来检索时，b+树可用name来指定搜索方向，但因下一字段age的缺失，所以只能把名字等于张三的数据都找到，然后再匹配性别是F的数据了。这个性质称为索引的最左匹配特性。

2.2 主键索引和普通索引

每张表都有主键索引，且是根据主键顺序存放数据的，如果建表时未定义主键，则数据库会自己生成rowid当主键。主键索引又被称为聚簇索引。主键索引的b+树的叶子节点存储的是正行数据。
普通索引又称为二级索引或非主键索引，在b+树的叶子节点存储的是主键值。如下面的SQL语句：

select b from t where a=10

在执行时，数据库会在a的索引表中查询a='xx'对应到的主键值，再用这个主键到主键索引中查询需要的数据，这个过程叫做回表操作。

2.3 覆盖索引和索引下推

上面提到在执行sql时，会执行回表操作，回表操作多查询一次主键索引树，影响了效率。那有什么办法可以避免呢？答案就是建立一个联合索引INDEX index_a_b (a, b)，这样数据在查询时就直接拿到了需要的b字段的值，不需要再进行回表操作。例如查询主键sql也是不需要回表操作的，这个就是覆盖索引的概念了。
索引下推是MySQL5.6引入的功能，指的是可以在遍历的过程中就对包含的字段先做判断，直接过滤掉不符合条件的数据，减少回表操作。
例如下面这条sql语句：

select * from t where a>10 and a<20 and b='xx'

如果没有索引下推功能，这条语句的执行过程是这样的：

1. 判断a是否大于10且小于20
2. 如果步骤1不满足条件，则进行下一条记录。如果步骤1满足条件，则从a的索引树种取得对应的主键进行回表操作
3. 回表操作取得整行数据，取b的值判断是否等于'xx'，如果是，取出数据。重复步骤1和步骤2，直至a大于等于20终止

上面的执行过程中如果满足步骤1的数据有100条，但同时满足t.b='xx'的数据只有10条，数据库却需要回表100次。
引入索引下推后，执行过程如下：

1. 判断a是否大于10且小于20
2. 如果步骤1不满足条件，则进行下一条记录。如果步骤1满足条件，则继续判断b是否等于''xx'。如果不满足，则进行下一条记录，如果满足，则从a的索引树中取得对应的主键进行回表操作，取出数据
3. 重复步骤1和步骤2，直至a大于等于20终止

在引入索引下推后，整个过程只需要回表10次，大大减少了回表操作。