数据库MySQL —— SQL优化

 目录

一、插入数据优化

1.  插入多个数据

2.  大批量插入数据

二、主键优化

1.  页分裂

2.  叶合并

3.   主键设置原则

三、order by优化

四、group by优化

 五、limit优化

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 六、count优化

七、update优化


一、插入数据优化

1.  插入多个数据

提到插入数据,数据库MySQL中我们自然联想到使用 insert语句 进行插入数据:

insert into table values(1,'');
insert into table values(2,'');
insert into table values(3,'');
... ... ...

这样每次我们只能插入一个数据,但是如果我们想要一次添加多个数据呢?

  • 批量插入:insert into table values(1,''),(2,''),(3,''),...;
  • 手动提交事务:
    start transaction;
    insert into table values(1,''),(2,''),(3,'');
    insert into table values(4,''),(5,''),(6,'')
    insert into table values(7,''),(8,''),(9,'');
    commit;

2.  大批量插入数据

如果一次性需要插入大批量数据,使用insert语句插入性能较低,此时可以使用MySQL数据库提供的 load指令 进行插入。操作如下:

 load指令插入同样需要顺序插入,主键顺序插入性能高于乱序插入。

二、主键优化

首先我们需要了解在InnoDB中数据的组织方式

在InnoDB存储引擎中,表数据都是根据主键顺序组织存放的,这种存储方式的表称为索引组织表(index organized table lOT)。

此B+Tree索引结构中,叶子节点均为行数据,非叶子节点仅仅起一个索引数据的作用。

1.  页分裂

页可以为空,页可以填充一半,也可以填充100%。每个页包含了2-N行数据(如果一行数据多大,会行溢出,根据主键排列)。

  • 主键顺序插入:第一页满则新建一页继续插入,页与页之间存在双向指针。

  •  主键乱序插入:已知两页已满,新插入数据会找到第一页50%位置,将超出数据信存放在新开辟的页中,然后将链表指针进行重新设置,从而导致了页分裂。

2.  叶合并

当删除一行记录时,实际上记录并没有被物理删除,只是记录被标记为删除并且它的空间变得允许被其他记录声明使用。

当页中删除的记录达到 MERGE_THRESHOLD(默认为页的50%) ,InnoDB会开始寻找最靠近的页(前或后)看看是否可以将两个页合并以优化空间使用。

知识小贴纸:MERGE_THRESHOLD:合并页的阈值,可以自己设置,在创建表或者创建索引时指定。

3.   主键设置原则

  • 满足业务需求的情况下,尽量降低主键的长度
  • 插入数据时,尽量选择顺序插入,选择使用AUTO_INCREMENT自增主键
  • 尽量不要使用UUID做主键或者是其他自然主键,如身份证号。UUID:随机字符串(不重复)
  • 业务操作时,避免对主键的修改。

三、order by优化

  • 根据排序字段建立合适的索引,多字段排序时,也遵循最左前缀法则
  • 尽量使用覆盖索引
  • 多字段排序,一个升序一个降序,此时需要注意联合索引在创建时的规则(ASC/DESC)。
  • 如果不可避免的出现filesort,大数据量排序时,可以适当增大排序缓冲区大小sort_buffer_size(默认256k)。
  • Using filesort:通过表的索引或全表扫描,读取满足条件的数据行,然后在排序缓冲区sort buffer中完成排序操作,所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫FileSort 排序。
  •  Using index:通过有序索引顺序扫描直接返回有序数据,这种情况即为using index,不需要额外排序,操作效率高。
explain select id , age , phone from tb_user order by age;

explain select id , age , phone from tb_user order by age,phone;

 由于 age 和 phone 均没有索引,索引查找效率很低。

create index idx_user_age_phone_aa on tb_user(age,phone);

explain select id , age , phone from tb_user order by age,phone;

explain select id , age , phone from tb_user order by age desc,phone desc;

explain select id , age , phone from tb_user order by age asc,phone desc;

create index idx_user_age _phone_ad on tb_user(age asc ,phone desc);

explain select id , age , phone from tb_user order by age asc,phone desc;

四、group by优化

  • 在分组操作时,可以通过索引来提高效率。
  • 在分组操作时,索引的使用也是满足最左前缀法则的。

explain select profession , count(*) from tb_user group by profession ;

create index idx_user_pro_age_sta on tb_user(profession , age , status);

explain select profession , count(*) from tb_user group by profession ;

explain select profession , count(*) from tb_user group by age;

explain select profession , count(*) from tb_user 
where profession = '软件工程' group by age;

 五、limit优化

一个常见又非常头疼的问题就是limit 2000000,10,此时需要MySQL排序前2000010记录,仅仅返回2000000 - 2000010的记录,其他记录丢弃,查询排序的代价非常大。

优化思路:一般分页查询时,通过创建覆盖索引能够比较好地提高性能,可以通过覆盖索引加子查询形式进行优化。

explain select * 
from tb_sku t , (select id from tb_sku order by id limit 2000000,10) a 
where t.id = a.id;

 六、count优化

explain select count(*) from tb_user ;

如果表结构中数据量比较大,执行时间也会很长,效率比较低,这取决于InnoDB的处理方式。

  • MyISAM引擎把一个表的总行数存在了磁盘上,因此执行 count(*) 的时候会直接返回这个数,效率很高。(前提条件:没有where条件语句,否则效率同样很低)
  • lnnoDB引擎同样很麻烦,它执行 count(*) 的时候,需要把数据一行一行地从引擎里面读出来,然后累积计数。
  • 优化思路:自己计数。

count的几种用法:

  • count()是一个聚合函数,对于返回的结果集,一行行地判断,如果count 函数的参数不是NULL,累计值就加1,否则不加,最后返回累计值。
  • 用法:count (*) 、count(主键)、count(字段)、count (1)

> count(主键):
InnoDB引擎会遍历整张表,把每一行的主键id值都取出来,返回给服务层。服务层拿到主键后,直接按行进行累加(主键不可能为null)。

> count(字段):

  • 没有not null约束:InnoDB引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返回给服务层,服务层判断是否为null,不为null,计数累加。
  • 有not null约束: InnoDB引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返回给服务层,直接按行进行累加。

> count (1):
InnoDB引擎遍历整张表,但不取值。服务层对于返回的每一行,放一个数字 "1" 进去,直接按行进行累加。

> count (*):
InnoDB引擎并不会把全部字段取出来,而是专门做了优化,不取值,服务层直接按行进行累加。


按照效率排序的话,count(字段) < count(主键id) < count(1)  = count(*),所以尽量使用count(*)。

七、update优化

update student set no ='123456789' where id = 1;

update student set no ='123456789' where name='张三';

InnoDB的行锁是针对于索引加的锁,不是针对记录加的锁,并且该索引不能失效,否则会从行锁升级为表锁。

  • 行锁:
  •  表锁:

执行update语句时,name字段没有索引,此时加入的表锁而不是行锁。

前事务提交,后事务才能执行。

如果我们给name字段加上索引,此时加入的就是行锁而不是表锁了,两个事务就都可以运行。

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