关系型数据库---MYSQL---优化

Posted 2021-03-25 anpeiyong

1、为什么要进行SQL优化？

　　　　1.1　　查询性能低

　　　　1.2　　执行时间过长

　　　　1.3　　等待时间过长

　　　　1.4　　SQL写的太差（尤其是多表关联查询）

　　　　1.5　　索引失效

　　　　1.6　　服务器参数（缓存、线程数）设置不合理

　　　　1.7　　项目需求不合理

　　　　......

　　　　程序员关注的主要是SQL、索引

2、MySQL执行过程

　　　　2.1　　前言：

　　　　　　　　　　mysql服务器在接收到客户端发来的SQL语句，是不能够马上执行该SQL语句；

　　　　　　　　　　该SQL需要进行一系列复杂的过程，最终转变为二进制的机器码，才能被执行；

　　　　2.2　　SQL执行流程

　　　　　　　　

　　　　　　　　

 

　　　　2.3　　SQL执行顺序

　　　　　　　　

 

 　　　　2.4　　SQL优化的目标

　　　　　　　　　　主要是对索引的有效使用

3、数据库索引

　　　　3.1

　　　　3.2　　案例

　　　　　　

 

　　　　　　索引的目的：减少磁盘的IO次数，从而提升性能；

　　　　　　　　　　【扩展】：

　　　　　　　　　　　　　　一个3层的B+树的数据结构，可以容纳上百万条数据，查询某个数据，只需要3次IO，效率极高；

　　　　3.3　　索引的利弊

　　　　　　　　　　利：

　　　　　　　　　　　　　　减少IO次数，提高查询效率；

　　　　　　　　　　　　　　降低CPU的使用率；

　　　　　　　　　　弊：

　　　　　　　　　　　　　　占用磁盘的存储空间（索引本身也是文件）；

　　　　　　　　　　　　　　不适用索引的情况：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　数据量小的表；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　频繁变动的字段；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　不经常查询的字段；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　对增删改操作效率降低（需要重新维护索引）；

　　　　　　　　　　　　　　【备注】：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　查询优化器  会对  使用索引、不使用索引  进行比对，如果发现不使用效率更高，则不会使用索引（索引的使用与否  由  查询优化器  决定）；

　　　　3.4　　索引的分类

　　　　　　　　　　同一张表  可以有  多个不同的索引；

　　　　　　　　　　3.4.1　　主键索引

　　　　　　　　　　3.4.2　　单列索引

　　　　　　　　　　　　　　　　单独对表中的某个列做索引（根据需求）；

　　　　　　　　　　3.4.3　　唯一索引

　　　　　　　　　　　　　　　　该列数据中没有重复数据，都是唯一的；

　　　　　　　　　　3.4.4　　复合索引

　　　　　　　　　　　　　　　　项目中使用最多的；

　　　　　　　　　　　　　　　　实际需求中  往往是按照多个条件进行查询，而mysql在查询时只会选择其中一个做索引（最优的  执行计划）；

　　　　　　　　　　　　　　　　复合索引的规则比较严格；

 　　　　3.5　　SQL执行计划

　　　　　　　　　　3.5.1　　前言

　　　　　　　　　　　　　　　　SQL语句执行之前，SQL优化器  会对   SQL语句  进行优化和调整，最后生成最优的SQL执行计划；

　　　　　　　　　　　　　　　　最终执行的SQL不一定是我们当初编写的SQL；

　　　　　　　　　　3.5.2　　查看SQL执行计划

　　　　　　　　　　　　　　　　explain SQL语句;

　　　　　　　　　　3.5.3　　执行计划详解

　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　　　　　　　　　　　　　id：SQL执行的序列号

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　如果有多个，数字大的优先执行；如果相同，依次执行；

　　　　　　　　　　　　　　　　select_type：查询的类型

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　　　　　　　　　　　　　table：数据来自哪张表；

　　　　　　　　　　　　　　　　type：显示   连接使用哪种类别、有无使用索引（explain工具分析最重要的）；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　possible_keys：可以使用的索引；

 　　　　　　　　　　　　　　　　key：SQL执行时真正用到的索引；

 　　　　　　　　　　　　　　　　key_len：mysql决定使用的键长度

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　长度越短越好；

　　　　　　　　　　　　　　　　ref：参数类型；

　　　　　　　　　　　　　　　　rows：要达到结果，必须搜索多少行数据；

　　　　　　　　　　　　　　　　Extra：mysql解决问题的详细信息（关键参考项之一）；

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4、SQL优化

　　　　4.1　　适当使用索引

　　　　　　　　4.1.1　　建索引的原则：

　　　　　　　　　　　　　　a,频繁作为查询条件的字段建索引，eg：关联查询的外键...

　　　　　　　　　　　　　　b,唯一性差 的字段，不适合 单独创建索引；

 　　　　　　　　　  　　　　 c,更新频繁的字段，不合适建索引；

　　　　　　　　　　　　　　d,不会出现在where语句中的字段，不适合建索引；

　　　　　　　　4.1.2　　join的原则：

　　　　　　　　　　　　　　a,不要使用inner join ，原因是SQL执行顺序；

　　　　　　　　　　　　　　b,数据量小的表写在join左边，数据量大的写在join的右边；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　mysql中的join使用Nested Loop join来实现（循环嵌套）：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　数据量小的为外层循环、数据量大的为内层循环，最后合并结果；

　　　　　　　　　　　　　　c,优先优化内层循环；

　　　　　　　　　　　　　　d,保证join语句中  被作为连接条件的字段已经建立了索引；

　　　　　　　　　　　　　　e,扩大缓冲区的大小，容纳更多的查询数据（BDA的职责）；