深入MySQL优化-性能分析

MySQL Query Optimizer

MySQL中有专门负责优化SELECT语句的优化器模块，主要功能：通过计算分析系统中收集到的统计信息，为客户端请求的Query提供他认为最优的执行计划。
当客户端向MySQL请求一条Query，命令解析器模块完成请求分类，区别出是SELECT并转发给MySQL Query Optimizer时，MySQL Query Optimizer首先会对整条Query优化，处理掉常量表达式的预算，直接换算成常量值。并对Query中的查询条件进行简化和转换，去掉一些无用或显而易见的条件。

MySQL常见瓶颈

CPU:CPU在饱和的时候一般发生在数据装入内存或从磁盘上读取数据时候
IO：磁盘IO瓶颈发生在装入数据远大于内存容量时
服务器硬件的性能瓶颈：top,free,iostat和vmstat来查看系统的性能状态

Explain(执行计划)

使用Explain关键字可以模拟优化器执行SQL查询语句，从而知道MySQL如何处理SQL语句，分析查询语句或是表结构的性能瓶颈。

如何使用

查询语句前加explain

explain select * from emp;

在这里插入图片描述
执行计划包括的信息：

id	select_type	table	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra

id

select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序

id相同,执行顺序由上至下
id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id的值越大优先级越高，越先被执行
id相同不同，同时存在

id相同：

explain select * 
from t1,t2,t3
where t1.id=t2.id=t2.id;

在这里插入图片描述
id相同，执行顺序由上到下

id不同：

explain select t2.*
from t2
where t2.id=any(
select t1.id 
from t1 
where t1.id=any(select t3.id
					from t3
					where t3.other_column=1));

在这里插入图片描述
id序号越高，优先级越高，最底层的子查询优先执行

select_type(查询类型)

SIMPLE：简单的select查询，查询中不包含子查询或者UNION
PRIMARY：查询中若包含任何复杂的子部分，最外层的查询为PRIMARY
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DERIVED(衍生)，MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表里。
UNION：若第二个SELECT出现在UNION之后，则被标记为UNION：若UNION包含在FROM子句的子查询中，外层的SELECT将被标记为：DERIVED
UNION RESULT：从UNION表获取结果的SELECT

type(访问类型)

ALL：全表扫描(无使用索引)
index：全表索引扫描
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，一般就是在你的where语句中出现了between，<,>，in等查询。这种范围扫描比全表扫描要好。
ref：非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值得所有行(比如查部门id，有时可能会查出许多条匹配的记录).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，然而它可能会找到多个符合条件的行，所以它应该属于查找和扫描的混合体
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。
system: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，这个也可以忽略不计。
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。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
NULL

type显示查询使用了何种类型
从最好到最差依次为：
system>const>eq_ref>ref>range>index>All

possible_keys,key和key_len

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

key：实际中使用的索引。如果为NULL，则没有使用索引。查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中(何为覆合索引：查询的字段和我们建立的复合索引刚好匹配(个数和顺序都符合)，就是select的数据列只用从索引中就能够获得，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件，换句话说查询列要被所建的索引覆盖)

key_len:表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询使用中的索引的长度。在不损失精确性的情况下，长度越短越好。key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度。即key_len是根据表定义计算而得的，不是通过表内检索出来的。索引长度越长，结果更精确。

ref(表之间的使用)

显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值。
在这里插入图片描述
t1表用到了索引，使用了shared库的t2表中的col1字段的常量去查找索引列上的值(每个数据实际上是个key-value。key为我们定义的值，value为编号。我们通过key去找到对应的编号，然后再去B树上找到对应的数据物理地址），这里的引用就是key。

row

根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数

Extra

包含不适合在其他列显示但十分重要的额外信息。

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。MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为"文件排序"。-降低性能
Using index：表示相应的select操作中使用了覆盖索引，避免访问了表的数据行，效率不错。如果同时出现using where，表明索引被用来执行索引键值的查找；如果没有同时出现using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作-提高性能-因此我们平时建立的索引字段和查询的索引字段最好一致
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。常见于排序order by和分组查询group by-降低性能
Using where：使用到了where
Using join buffer：使用了连接缓存
impossible where：where子句的值总是false，不能用来获取任何元组

Using filesort
详细讲述了什么情况下会发生Using filesort以及如何避免filesort

Using temporary
什么情况下会创建临时表呢？

UNION查询
ORDER BY和GROUP BY子句不一样时
表连接时，ORDER BY的列不是驱动表中的
DISTINCT查询并且加上ORDER BY时
FROM中的子查询
子查询或者semi-join时创建的表

Using index
在这里插入图片描述
我们平时建立的索引字段和查询的索引字段最好一致，这样可以提升性能

在这里插入图片描述

用处

表的读取顺序
数据读取操作的操作类型(查询类型)
哪些索引可以使用
哪些索引被实际使用
表之间的引用
每张表有多少行被优化器查询