SQL 优化步骤

注：SQL 优化能够让开发人员写出更加高效的SQL 语句，从而提高系统效率。

1. 优化SQL步骤

1.1 查看SQL执行效率：至少跑一天，查看生产中的慢SQL 情况

注：下述的命令能够得出数据库哪种操作使用更加频繁。

-- 展示以 Com 开头的数据库状态信息（本次连接）
show status like 'Com_______';

-- 展示以 Com 开头的数据库状态信息（全局）
show global status like 'Com_______';

图1. 数据库一次连接的状态

图2. 整个数据库的状态

          

注：此处模糊查询不使用%的原因是，使用%查询出的结果会比上述的查询更多。  

show global status like 'Innodb_rows_%';

1.2 定位低效率执行SQL：通过慢查询日志，找出慢查询

定位方式如下：

• 慢查询日志：执行时间超过long_query_time（能够进行自定义） 的SQL语句都是慢查询。
• show processlist：慢查询日志在查询结束之后才记录，使用show processlist命令能够查看当前MySQL在进行的线程，可以实时的查看SQL 的执行情况，同时对一些锁表操作进行优化。

1.3 explain 分析执行计划：分析慢查询原因，到这一步能够知道绝大多数的慢SQL 优化策略

explain <sql_statement>;

图. explain查询结果

 字段解释：

• id：是select 查询的序列号，是一组数字，表示的是查询中执行select 子句或者是操作表的顺序。id 情况有三种：
  • Id 相同表示加载表的顺序是从上到下

  • explain select * from t_role r, t_user u, \
        user_role ur where r.id=ur.role_id and u.id=ur.user_id;

    

  • Id 不同id值越大，优先级越高，越先被执行

  • explain select * from t_role where id = ( \
        select role_id from user_role where user_id = ( \
        select id from t_user where username="stu1"));

    

  • Id 有相同，也有不同，同时存在。id 相同的为一组，同一组内顺序执行，不同组Id 越大越先执行。 
• select_type：表示select 的类型，常见取值如下表（从上往下，执行效率越来越低）：

select_type取值

select_type	含义
SIMPLE	简单select 查询，查询不包含子查询或者UNION
PRIMARY	查询中若包含任何复杂的子查询，最外层查询为该标志
SUBQUERY	在select 或 where 列表中包含的子查询
DERIVED	在from 列表中包含的子查询，被标记为该字段的，MySQL 会递归执行這些子查询，把结果放在临时表中
UNION	若第二个select 出现在UNION之后，则标记为UNION
UNION RESULT	从UNION 表获取结果的select

• table：当前的数据来源于哪张表
• type：显示的是访问类型，是较为重要的一个指标，取值如下表

        注意：下列的查询效率依次递减，一般来说，需要保证查询至少达到range级别，

                   最好达到ref。

type 字段的取值

type	含义
NULL	MySQL不访问任何表，索引，直接返回结果
system	表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特例，一般不会出现
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。因为只匹配一行数据，所以很快，如将主键置于where列表中，MySQL 就能将该查询转换为一个常量。const 于将“主键”或“唯一”索引的所有部分与常量值进行比较 注：         查询走主键或者走唯一索引（不走索引 type 为all）
eq_ref	类似ref，区别在于使用的是唯一索引，使用主键的关联查询，关联查询的记录只有一条。常见于主键或唯一索引扫描。
ref	非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独的所有行。本质上也是一种索引访问，返回所有匹配某个单独值的所有行（多个） 注：         查询走非唯一索引（不走索引 type 为all）
range	只检索给定返回的行， 使用一个索引来选择行。where 之后出现between，<，>，in 等操作
index	index 与 all 的区别为 index类型只是遍历了索引树，通常比all 快，all是遍历数据文件 注：         // 以下语句的type 会是index         select index from table;  // 其中index为索引列，table为表名
all	将遍历全表以找到匹配的行

• key

possible_keys：显示可能应用在这张表的索引，一个或多个

key：实际使用的索引，如果为NULL，则没有使用索引。（在分析时，能够知道SQL语句是否走了索引）

key_len：表示索引中使用的字节数，该值为索引字段最大可能长度，并非实际使用长度，在不损失精确性的前提下，长度越短越好

• rows：扫描行的数量（扫描数据的行数，只扫索引不算其中）
• extra：其他的额外的执行计划信息，在该列展示

extra 字段取值

extra	含义
using filesort	说明mysql 会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取，称为“文件排序”。效率非常低，优化手段是对字段进行建立索引
using temporary	使用了临时表保存中间结果，MySQL 在对查询结果排序时使用临时表。常见于order by 和 group by。效率非常低
using index	表示相应的select 操作使用了覆盖索引，避免访问表的数据行，效率不错。

1.4 show profile 分析SQL：通过该命令更加详细分析SQL，并且能分析出基本全部慢SQL的原因 

MySQL 从5.0.37版本开始增加了对show profiles 和 show profile 语句的支持。show profiles 能够在做SQL 优化时帮组我们了解时间耗费到哪里去了。

-- 查看当前MySQL 是否支持profile
select @@have_profiling;

默认profiling 是关闭的，可以通过set语句在Session 级别开启profiling

-- 查看是否开启
select @@profiling;
-- 开启profiling
set profiling=1;

查看之前执行的SQL语句消耗的时间，使用show profiles（当前会话内）

show profiles;

使用show profile指令查看具体一条SQL 语句消耗的时间在某个具体的操作上。

-- 可以使用show profiles指令找到要分析的SQL语句的query_id
show profile for query <query_id>;

         注：sending data 状态表示MySQL 线程开始访问数据行并把结果返回给客户端，

                而不是仅仅是返回给客户端。由于在sending data状态下，MySQL线程往往

                需要大量磁盘读取操作，所以经常是整个查询耗时最长的状态。

 1.5 trace 分析优化器 执行计划

MySQL 5.6 提供了对SQL 的跟踪trace，通过trace 文件能够进一步了解为什么优化器选择A计划，而不是B计划。

• 打开trace（设置格式为JSON，设置trace 最大使用内存大小）

set optimizer_trace = "enabled=on", end_markers_in_json=on;
set optimizer_trace_max_mem_size = 1000000;

• 执行SQL 语句

-- tb_item 表由黑马提供，其中一共三百万行数据
select * from tb_item where id < 4;

• 最后，检查information_schema.optimizer_trace 就可以知道MySQL 是如何执行SQL 的

-- \G 是设置查询结果输出的格式，不加一般不易人进行阅读
select * from information_schema.optimizer_trace \G;