MySQL性能调优(3)查询优化详解

查询执行路径

##### MySQL 客户端/服务端通信 - MySQL客户端与服务端的通信方式是“半双工”; - 客户端一旦开始发送消息,另一端要接收完整个消息才能响应。客户端一旦开始接收数据没法停下来发送指令。 - 对于一个MySQL连接,或者说一个线程,时刻都有一个状态来标识这个连接正在做什么 - 查看命令 show full processlist / show processlist 我正在通过navicat向虚拟机里面的数据库导入数据 ``` Sleep 线程正在等待客户端发送数据 Query 连接线程正在执行查询 Locked 线程正在等待表锁的释放 Sorting result 线程正在对结果进行排序 Sending data 向请求端返回数据 可通过kill {id}的方式进行连接的杀掉 ``` [官网状态全集](https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/general-thread-states.html)
查询缓存
  • 前话:为什么MySQL默认关闭了缓存开启??

MySQL 8.0不支持查询缓存,用户升级后将被鼓励使用服务器端查询重写或ProxySQL作为中间缓存。

下面是了解缓存应该知道的知识:
  • 工作原理:

缓存SELECT操作的结果集和SQL语句;
新的SELECT语句,先去查询缓存,判断是否存在可用的记录集;

  • 判断标准:

与缓存的SQL语句,是否完全一样(包括语句内的空格),区分大小写 (简单认为存储了一个key-value结构,key为sql,value为sql查询结果集)

  • 不会缓存的情况
    • 当查询语句中有一些不确定的数据时,则不会被缓存。如包含函数NOW(),CURRENT_DATE()等类似的函数,或者用户自定义的函数,存储函数,用户变量等都不会被缓存
    • 当查询的结果大于query_cache_limit(查询缓存返回行数)设置的值时,结果不会被缓存
    • 对于InnoDB引擎来说,当一个语句在事务中修改了某个表,那么在这个事务提交之前,所有与这个表相关的查询都无法被缓存。因此长时间执行事务,会大大降低缓存命中率
    • 查询的表是系统表
    • 查询语句不涉及到表
    • 当前表在之前做过其他增删改,这个表中其他数据做的缓存都会失效、

    比如当前表中一行数据你做了缓存,表中其他数据更改了,也会影响这行数据的缓存失效。

查询优化处理

  1. 解析sql

通过lex词法分析,yacc语法分析将sql语句解析成解析树学习连接

  1. 预处理阶段

根据MySQL的语法的规则进一步检查解析树的合法性,如:检查数据的表和列是否存在,解析名字和别名的设置。还会进行权限的验证

  1. 查询优化器

优化器的主要作用就是找到最优的执行计划

如何找到最优执行计划
  • 使用等价变化规则

5 = 5 and a > 5 改写成 a > 5
a < b and a = 5 改写成 b > 5 and a = 5
基于联合索引,调整条件位置等

  • 优化count 、min、max等函数

min函数只需找索引最左边(因为innodb本身索引有序)
max函数只需找索引最右边(因为innodb本身索引有序)

myisam引擎count(*)

  • 覆盖索引扫描

比如你查询返回的字段命中了索引,他就会直接返回数据:这里我给uname建立了索引

  • 子查询优化(我们做优化的话:最好就是把子查询改成连接查询)

子查询合并。即把多个子查询合并成一个子查询,作用是减少元组扫描的次数
子查询反嵌套。也称作子查询上拉,即将子查询重写为等价的多表连接
聚集子查询消除。即聚集函数上推,将消除聚集函数的子查询与父查询做外连接

  • 提前终止查询
    用了limit关键字(他就索引limit长度的数据)或者使用不存在的条件;
  • IN的优化

先进性排序,再采用二分查找的方式;
在条件多的情况下,or还是会一个个去扫描判断,而in他会先找到中间的在判断;再根据大小判断。这样就会减少多余的扫描。

MySQL的查询优化器是基于成本计算的原则。他会尝试各种执行计划。数据抽样的方式进行试验(随机的读取一个4K的数据块进行分析)

查询执行引擎

执行计划顺序

select查询的序列号,标识执行的顺序

1. id相同是相当于一组,执行顺序由上至下
2. id不同,如果是子查询,id的序号会递增,id值越大优先级越高,越先被执行
3. id相同又不同即两种情况同时存在,id如果相同,可以认为是一组,从上往下顺序执行;在所有组中,id值越大,优先级越高,越先执行
查询类型select_type
查询的类型,主要是用于区分普通查询、联合查询、子查询等
SIMPLE:简单的select查询,查询中不包含子查询或者union
PRIMARY:查询中包含子部分,最外层查询则被标记为primary
SUBQUERY/MATERIALIZED:SUBQUERY表示在select 或 where列表中包含了子查询
MATERIALIZED表示where 后面in条件的子查询
UNION:若第二个select出现在union之后,则被标记为union
UNION RESULT:从union表获取结果的select
执行计划table

查询涉及到的表,直接显示表名或者表的别名

<unionM,N> 由ID为M,N 查询union产生的结果
<subqueyN> 由ID为N查询生产的结果
执行计划type

所以优化得至少在range及以上

访问类型,sql查询优化中一个很重要的指标,结果值从好到坏依次是:system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL
system:表只有一行记录(等于系统表),const类型的特例,基本不会出现,可以忽略不计
const:表示通过索引一次就找到了,const用于比较primary key 或者 unique索引
eq_ref:唯一索引扫描,对于每个索引键,表中只有一条记录与之匹配。常见于主键 或 唯一索引扫描
ref:非唯一性索引扫描,返回匹配某个单独值的所有行,本质是也是一种索引访问
range:只检索给定<font color=red>范围</font>的行,使用一个索引来选择行
index:Full Index Scan,索引全表扫描,把索引从头到尾扫一遍
ALL:Full Table Scan,遍历全表以找到匹配的行
其他关键字
possible_keys:查询过程中有可能用到的索引
key:实际使用的索引,如果为NULL,则没有使用索引 
rows:根据表统计信息或者索引选用情况,大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数
filtered:它指返回结果的行占需要读到的行(rows列的值)的百分比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
额外信息Extra
  1. Using filesort :

MySQL对数据使用一个外部的文件内容进行了排序,而不是按照表内的索引进行排序读取

  1. Using temporary:

使用临时表保存中间结果,也就是说MySQL在对查询结果排序时使用了临时表,常见于order by 或 group by但是innodb用id排序分组是不会出现临时表的。

  1. Using index:

表示相应的select操作中使用了覆盖索引(Covering Index),避免了访问表的数据行,效率高

  1. Using where :

使用了where过滤条件

  1. select tables optimized away:

基于索引优化MIN/MAX操作或者MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作,不必等到执行阶段在进行计算,查询执行计划生成的阶段即可完成优化

分析一个组合查询
``` 这条语句就是把两个子查询查出来再结合 这里有个特殊情况:id等于null那个是最后执行的,因为他需要的到其他查询结果结合。 //-------------------------------- 1. 这里就看id最大的4:select_type是subquery说明是子查询;type为ref非唯一性索引扫描;用到了id和address索引。 2. id为3的开始执行,select_type为union说明第二个select出现在union之后,则被标记为union; 3. id等于2和id等于1就是之前的子查询与查询;并且用到了主键索引。 4. 然后最后再把1和3合并;这里可以看出组合查询使用到了临时表。 ``` #### 执行引擎 调用插件式的存储引擎的原子API的功能进行执行计划的执行 #### 返回客户端 增量的返回结果: > 开始生成第一条结果时,MySQL就开始往请求方逐步返回数据 > 好处: MySQL服务器无须保存过多的数据,浪费内存用户体验好,马上就拿到了数据

慢查询日志

// 查看是否打开慢查询日志
show variables like 'slow_query_log'
// 打开慢查询日志
set global slow_query_log = on
//  保存日志位置
set global slow_query_log_file ='/var/lib/mysql/gupaoedu-slow.log'
 // 没有命中索引的都保存
set global log_queries_not_using_indexes = on
// 超过多少秒记录日志
set global long_query_time = 0.1 (秒)
//查看是否开启
show variables like 'slow_query%';
慢日志文件查看
Time :日志记录的时间
User@Host:执行的用户及主机
Query_time:查询耗费时间 Lock_time 锁表时间 Rows_sent发送给请求方的记录条数 Rows_examined 语句扫描的记录条数
SET timestamp 语句执行的时间点
select .... 执行的具体语句
MySQL自带的分析工具
mysqldumpslow -t 10 -s at /var/lib/mysql/gupaoedu-slow.log

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/yakax/article/details/104400636