MYSQL学习笔记——sql语句优化工具

优化sql：思路：

使用explan-》先查询type类型看看是all还是ref，然后判断

possible_keys （显示可能应用在这张表中的索引, 一个或多个。查询涉及到的字段是若存在索引, 则该索引将被列出, 但不一定被查询实际使用）；

如果这个值没有达到预期的效果（比如说本来预料到可能使用某个索引但是这里没显示），就去查看sql语句哪里出问题了，

如果这里显示了预料的可能使用的索引，之后再去查看key :这一列，看看是否用到了索引

如果没有索引，再去查看sql语句where条件哪里出问题，

最后再去查看row这一列查询了几行

如果几亿的并发量突然冲过来怎么办：

思路一：扔流量，当前面一个亿的用户点击抢红包的时候，不走数据库，直接在页面返回失败提醒（相当于这一亿用户直接扔掉，挡在页面上，他们一点击抢红包，页面直接返回失败，不把数据走进服务器处理），后面的用户在进行异步处理，redis，负载均衡等操作

我们要对sql语句进行优化，第一步肯定是找到执行速度较慢的语句，那么怎么在一个项目里面定位这些执行速度较慢的sql语句呢？下面就介绍一种定位慢查询的方法。

1.1、数据库准备

首先创建一个数据库表：

CREATE TABLE emp

(empno MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '编号',

ename VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT '名字',

job VARCHAR(9) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT '工作',

mgr MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '上级编号',

hiredate DATE NOT NULL COMMENT '入职时间',

sal DECIMAL(7,2) NOT NULL COMMENT '薪水',

comm DECIMAL(7,2) NOT NULL COMMENT '红利',

deptno MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '部门编号'

)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

　　然后我们构建一个存储函数，这个存储函数会返回一个长度为参数n的随机字符串：

delimiter $$

create function rand_string(n INT)

returns varchar(255) #该函数会返回一个字符串

begin

    declare chars_str varchar(100) default 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';

    declare return_str varchar(255) default '';

    declare i int default 0;

    while i < n do

        set return_str =concat(return_str,substring(chars_str,floor(1+rand()*52),1));

        set i = i + 1;

    end while;

    return return_str;

end $$

delimiter ;

接下来我们再创建一个存储函数，该存储函数会返回一个随机int值：

delimiter $$

create function rand_num( )

returns int(5)

begin

 declare i int default 0;

 set i = floor(10+rand()*500);

return i;

  end $$

delimiter ;

然后我们利用刚刚创建的两个存储函数创建一个存储过程，该存储过程包含一个参数，该参数表示插入数据表emp的数据条数

delimiter $$

create procedure insert_emp(in max_num int(10))

begin

declare i int default 0;

 set autocommit = 0;

 repeat

 set i = i + 1;

 insert into emp values (i ,rand_string(6),'SALESMAN',0001,curdate(),2000,400,rand_num());

  until i = max_num

 end repeat;

   commit;

 end $$

delimiter ;

      最后，我们调用改改创建的存储过程，对emp表插入1000w条数据：

call insert_emp(10000000);

1.2、查看慢查询

我们可以用以下命令查看慢查询次数：

1	`show status` `like` `'slow_queries';`

现在在mysql中敲入该命令，可以看到value为1，这个慢查询就是由刚刚批量插入1000w条数据产生。

使用该命令只能查看慢查询次数，但是我们没有办法知道是哪些查询产生了慢查询，如果想要知道是哪些查询导致的慢查询，那么我们必须修改mysql的配置文件。打开mysql的配置文件（windows系统是my.ini,linux系统是my.cnf），在[mysqld]下面加上以下代码：

1 2	`log-slow-queries=mysql_slow.log` `long_query_time=1`

　　此时我们在mysql中运行以下命令，可以看到slow_query_log是ON状态，log_file也是我们指定的文件：

mysql> show variables like 'slow_query%';

+---------------------+------------------------------+

| Variable_name       | Value                        |

+---------------------+------------------------------+

| slow_query_log      | ON                           |

| slow_query_log_file | mysql_slow.log |

+---------------------+------------------------------+

2 rows in set (0.00 sec)

　　运行以下命令我们可以看到我们设定的慢查询时间也生效了，此时只要查询时间大于1s，查询语句都将存入日志文件。

mysql> show variables like 'long_query_time';

+-----------------+----------+

| Variable_name   | Value    |

+-----------------+----------+

| long_query_time | 1.000000 |

+-----------------+----------+

1 row in set (0.00 sec)

　　现在我们运行一个查询时间超过1s的查询语句：　　

mysql> select * from emp where empno=413345;

+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+

| empno  | ename  | job      | mgr | hiredate   | sal     | comm   | deptno |

+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+

| 413345 | vvOHUB | SALESMAN |   1 | 2014-10-26 | 2000.00 | 400.00 |     11 |

+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+

1 row in set (6.55 sec)

　　然后查看mysql安装目录下的data目录，该目录会产生一个慢查询日志文件：mysql_slow.log，该文件内容如下：

/usr/local/mysql/bin/mysqld, Version: 5.1.73-log (MySQL Community Server (GPL)). started with:

Tcp port: 3306  Unix socket: /tmp/mysql.sock

Time                 Id Command    Argument

# Time: 141026 23:24:08

# User@Host: root[root] @ localhost []

# Query_time: 6.547536  Lock_time: 0.002936 Rows_sent: 1  Rows_examined: 10000000

use temp;

SET timestamp=1414337048;

select * from emp where empno=413345;

在该日志文件中，我们可以知道慢查询产生的时间，最终产生了几行结果，测试了几行结果，以及运行语句是什么。在这里我们可以看到，这条语句产生一个结果，但是检测了1000w行记录，是一个全表扫描。

二、Explain执行计划

慢查询日志可以帮助我们把所有查询时间过长的sql语句记录下来，在优化这些语句之前，我们应该使用explain命令查看mysql的执行计划，寻找其中的可优化点。

explain命令的使用十分简单，只需要"explain + sql语句"即可，如下命令就是对我们刚刚的慢查询语句使用explain之后的结果：

mysql> explain select * from emp where empno=413345\G;

*************************** 1. row ***************************

           id: 1

  select_type: SIMPLE

        table: emp

         type: ALL

possible_keys: NULL

          key: NULL

      key_len: NULL

          ref: NULL

         rows: 10000351

        Extra: Using where

1 row in set (0.00 sec)

ERROR:

No query specified

可以看到，explain命令的结果一共有以下几列：id, select_type, table, type, possible_keys, key, key_len, ref, rows, Extra，这些列分别代表以下意思：

1、id：SELECT识别符。这是SELECT的查询序列号；

2、select_type：查询类型，主要有PRIMARY(子查询中最外层查询）、SUBQUERY（子查询内层第一个SELECT）、UNION（UNION语句中第二个SELECT开始后面所有SELECT）、SIMPLE（除了子查询或者union之外的其他查询）；

3、table：所访问的数据库表明；

4、type：对表的访问方式，包括以下类型all(全表扫描)，index（全索引扫描），rang（索引范围扫描），ref（join语句中被驱动表索引引用查询），eq_ref（通过主键或唯一索引访问，最多只会有一条结果），const（读常量，只需读一次），system（系统表。表中只有一条数据），null（速度最快）。

访问类型, 显示查询使用了何种类型, 从最好到最差依次是 :

system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL

一般来说, 要保证查询至少达到range级别, 最好能达到ref

system : 表只有一行记录(等于系统表), 这是const类型的特例, 平时不会出现

const : 表示通过索引1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, 索引很快, 如将主键置于where列表中, MySQL就能将该查询转换为一个常量
eq_ref : 唯一性索引扫描, 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。本质上也是一种索引访问, 它返回所有匹配某个单独值的行, 可能会找到多个符合条件的行, 所以这个应该属于查找和扫描的混合体

range : 只检索给定范围的行, 使用一个索引来选择行。key列显示使用了哪个索引, 一般就是在where语句中出现了between, < ,> ,in等的查询。这种范围索引扫描比全表扫描要好, 因为它只需要开始于索引的某一点, 而结束于另一点, 不用扫描全部索引。

ndex : Full Index Scan, index与ALL的区别为index类型只遍历索引树。这通常比ALL快, 因为索引文件通常比数据文件小。(也就是说虽然ALL和Index都是读全表, 但index是从索引中读取的, 而all是从硬盘中读取的)

5、possible_keys：查询可能使用到的索引；

6、key：最后选用的索引；

7、key_len：使用索引的最大长度；

8、ref：列出某个表的某个字段过滤；

9、rows：估算出的结果行数；

10、extra：查询细节信息，可能是以下值：distinct、using filesort（order by操作）、using index（所查数据只需要在index中即可获取）、using temporary（使用临时表）、using where（如果包含where，且不是仅通过索引即可获取内容，就会包含此信息）。

这样，通过"explain select * from emp where empno=413345\G"命令的输出，我们就可以清楚的看到，这条查询语句是一个全表扫描语句，查询时没有用到任何索引，所以它的查询时间肯定会很慢。

三、Profiling 的使用

mysql除了提供explain命令用于查看命令执行计划外，还提供了profiling工具用于查看语句查询过程中的资源消耗情况。首先我们要使用以下命令开启Profiling功能：

1	`set` `profiling = 1;`

　　接下来我们执行一条查询命令：

mysql> select * from emp where empno=413345;

+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+

| empno  | ename  | job      | mgr | hiredate   | sal     | comm   | deptno |

+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+

| 413345 | vvOHUB | SALESMAN |   1 | 2014-10-26 | 2000.00 | 400.00 |     11 |

+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+

1 row in set (6.44 sec)

　　在开启了Query Profiler功能之后,MySQL就会自动记录所有执行的Query的profile信息了。然后我们通过以下命令获取系统中保存的所有 Query 的 profile 概要信息：

mysql> show profiles;

+----------+------------+--------------------------------------+

| Query_ID | Duration   | Query                                |

+----------+------------+--------------------------------------+

|        1 | 0.00053000 | show tables                          |

|        2 | 0.07412700 | select * from dept                   |

|        3 | 0.06743300 | select * from salgrade               |

|        4 | 6.44056000 | select * from emp where empno=413345 |

+----------+------------+--------------------------------------+

4 rows in set (0.00 sec)

　　然后我们可以通过以下命令查看具体的某一次查询的profile信息：

mysql> show profile cpu, block io for query 4;

+--------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+

| Status             | Duration | CPU_user | CPU_system | Block_ops_in | Block_ops_out |

+--------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+

| starting           | 0.000107 | 0.000072 |   0.000025 |            0 |             0 |

| Opening tables     | 0.000021 | 0.000018 |   0.000003 |            0 |             0 |

| System lock        | 0.000006 | 0.000004 |   0.000001 |            0 |             0 |

| Table lock         | 0.000009 | 0.000008 |   0.000001 |            0 |             0 |

| init               | 0.000034 | 0.000033 |   0.000002 |            0 |             0 |

| optimizing         | 0.000012 | 0.000011 |   0.000001 |            0 |             0 |

| statistics         | 0.000014 | 0.000012 |   0.000001 |            0 |             0 |

| preparing          | 0.000013 | 0.000012 |   0.000002 |            0 |             0 |

| executing          | 0.000005 | 0.000005 |   0.000016 |            0 |             0 |

| Sending data       | 6.440260 | 7.818553 |   0.178155 |            0 |             0 |

| end                | 0.000008 | 0.000006 |   0.000011 |            0 |             0 |

| query end          | 0.000002 | 0.000002 |   0.000003 |            0 |             0 |

| freeing items      | 0.000030 | 0.000013 |   0.000017 |            0 |             0 |

| logging slow query | 0.000001 | 0.000000 |   0.000001 |            0 |             0 |

| logging slow query | 0.000035 | 0.000020 |   0.000015 |            0 |             0 |

| cleaning up        | 0.000003 | 0.000003 |   0.000000 |            0 |             0 |

+--------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+

16 rows in set (0.00 sec)

　　该profile显示了每一步操作的耗时以及cpu和Block IO的消耗，这样我们就可以更有针对性的优化查询语句了。可以看到，由于这是一次全表扫描，
这里耗时最大是在sending data上。除了这种情况，以下几种情况也可能耗费大量时间：converting HEAP to MyISAM(查询结果太大时,把结果放在磁盘)、
create tmp table(创建临时表,如group时储存中间结果)、Copying to tmp table on disk(把内存临时表复制到磁盘)、locked(被其他查询锁住) 、
logging slow query(记录慢查询)。

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