SQL 执行得很慢的原因

此问题涉及MySQL很多核心知识，如同测验计算机网络知识时，问“输入 URL 回车之后，究竟发生了什么”一样，就看能说出多少了。

一、执行很慢，分两种情况

1. 大多数情况是正常的，只是偶尔出现很慢的情况。
2. 在数据量不变的情况下，这条 SQL 一直以来都执行的很慢。

二、偶尔很慢的情况

一条 SQL 偶尔出现很慢的情况，该 SQL 的书写本身问题不大，而是其他原因造成的，那会是什么原因呢？

1️⃣数据库在刷新脏页

当在数据库中插入或者更新一条数据的时候，数据库会在内存中把对应字段的数据更新了。更新之后，这些更新的字段并不会马上同步持久化到磁盘中去，而是把这些更新的记录写入到 redo log 日志中去，等到空闲的时候，再通过 redo log 里的日志把最新的数据同步到磁盘中去。

redo log 的容量是有限的。如果数据库一直很忙，更新又很频繁，redo log 很快就会被写满，如此就无法等到空闲时候把数据同步到磁盘，只能暂停其他操作，全身心把数据同步到磁盘中去。此时，就会导致平时正常的 SQL 突然执行得很慢。所以说，数据库在同步数据到磁盘的时候，就有可能导致 SQL 执行得很慢。

2️⃣拿不到锁

要执行的 SQL，刚好这条语句涉及的表，别人在用，并且加锁了，当前拿不到锁，只能等待别人释放锁。或者，表没有加锁，但要使用到的某一行被加锁了，这也会造成上述问题。

可以用show processlist这个命令来查看当前的状态，判断是否真的在等待锁。

三、一直很慢的情况

在数据量一样大的情况下，SQL 每次都执行的很慢，那就要好好考虑下 SQL 的书写了。假设一个表，表里有下面三个字段，分别是主键 id，和两个普通字段 c 和 d。

mysql> CREATE TABLE `t` (
 `id` int(11) NOT NULL,
 `c` int(11) DEFAULT NULL,
 `d` int(11) DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;

1️⃣没有用上索引。例如执行语句：

select * from t where 100 < c and c < 100000;
c 字段没有索引，走全表扫描，导致查询很慢。

2️⃣字段有索引，但却没有用索引。

给 c 这个字段加上索引，然后执行语句：

select * from t where c - 1 = 1000;
在查询的时候，在字段的左边做了运算，导致索引失效

正确的查询应该如下：

select * from t where c = 1000 + 1;

3️⃣函数操作导致没有用上索引

select * from t where substring(c,2,4) = 666;
在查询的时候，对字段进行了函数操作，导致索引失效

所以一条语句执行很慢，可能是该语句没有用上索引，具体原因就要分析了，上述应该是出现的比较多的三个原因。

4️⃣数据库自己选错索引了

例如：

select * from t where 100 < c and c < 100000;

主键索引和非主键索引是有区别的，主键索引存放的值是整行字段的数据，而非主键索引并非存放整行字段的数据，而是存放主键字段的值。也就是说，如果走 c 这个字段的索引的话，最后会查询到对应主键的值，然后根据主键的值走主键索引，查询到整行数据返回。所以就算在 c 字段上有索引，系统也不一定会走 c 这个字段上的索引，而是有可能会直接扫描全表，找出所有符合 100 < c and c < 100000 的数据。

为什么会这样呢？

系统在执行这条语句的时候，会进行预测：究竟是走 c 索引扫描的行数少，还是直接扫描全表扫描的行数少呢？显然，扫描行数越少当然越好了，因为扫描行数越少，意味着I/O操作的次数越少。

如果是扫描全表的话，那么扫描的次数就是这个表的总行数了，假设为 n。而如果走索引 c 的话，通过索引 c 找到主键之后，还得通过主键索引来找整行的数据，也就是说，需要走两次索引。而且，也不知道符合 100 c < and c < 10000 这个条件的数据有多少行，万一这个表是全部数据都符合呢？这意味着，走 c 索引不仅扫描的行数是 n，同时还得每行数据走两次索引。

所以系统是有可能走全表扫描而不走索引的。那系统是怎么预测判断的呢？

系统是通过索引的区分度来判断的。一个索引上不同的值越多，意味着出现相同数值的索引越少，索引的区分度就越高。区分度也称之为基数，即区分度越高，基数越大。所以，一个索引的基数越大，意味着走索引查询越有优势。

基数越大，意味着符合 100 < c and c < 10000 这个条件的行数越少。

那么问题来了，怎么知道这个索引的基数呢？系统当然是不会遍历全表来获得一个索引的基数的，代价太大了，索引系统是通过遍历部分数据，也就是通过采样的方式，来预测索引的基数的。

采样，就有可能出现失误的情况。也就是说，c 这个索引的基数实际上是很大的，但是采样的时候，却很不幸，把这个索引的基数预测成很小。例如采样的那一部分数据刚好基数很小，然后就误以为索引的基数很小。系统就不走 c 索引直接全表扫描了。

结论：
由于统计的失误，导致系统没有走索引，而是走了全表扫描。而这也是导致 SQL 语句执行的很慢的原因。

系统判断是否走索引，扫描行数的预测其实只是原因之一，这条查询语句是否需要使用使用临时表、是否需要排序等也是会影响系统的选择的。

不过，有时候也可以通过强制走索引的方式来查询，例如

select * from t  force index(a) where c < 100 and c < 100000;

可以通过show index from t;来查询索引的基数和实际是否符合，如果与实际很不符合的话，可以重新来统计索引的基数，可以用这条命令 analyze table t; 来重新统计分析。

既然会预测错索引的基数，这也意味着当查询语句有多个索引的时候，系统有可能会选错索引，这也可能是 SQL 执行的很慢的一个原因。

四、总结

一个 SQL 执行的很慢，要分两种情况讨论。

1️⃣偶尔执行的很慢，则有如下原因：

• 数据库在刷新脏页，例如 redo log 写满了需要同步到磁盘。
• 执行的时候，遇到锁，如表锁、行锁。

2️⃣一直执行的很慢，则有如下原因：

• 没有用上索引：该字段没有索引；由于对字段进行运算、函数操作导致无法用索引。
• 数据库选错了索引。