MySQL高级--SQL优化

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1.体系结构图

• Connection Pool ：连接池组件
• Management Service & Utilities ：管理服务和工具组件
• SQL Interface ： SQL接口组件
• Parser ：查询分析器组件
• Optimizer ：优化器组件
• Cache & Buffers ：缓冲池组件
• Pluggables Storage Engines ： 存储引擎
• File System ：文件系统

1）连接层

最上层是一些客户端连接，包含本地sock通信和基于客户端/服务端实现的通信 ，主要完成授权处理、授权认证及相关的安全方案。

2）服务层

完成sql的解析并生成解析树，进行sql的分析和优化，包括判断是否利用索引等，最后生成相应的执行操作，如果是查询语句，mysql服务还会查询内部的缓存。

3） 引擎层

存储引擎真正负责数据的存储和提取，服务器通过API和存储引擎进行通信，MySQL插件式的存储引擎结构，将查询处理和和其它系统任务分离。这种架构可以使开发人员根据业务的需求选择合适的引擎，使得MySQL在各种应用场景中发挥良好的作用。

4） 存储层

将数据存储在文件系统中，完成与存储引擎的交互。

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2.存储引擎

存储引擎就是存储数据，建立索引，更新查询数据等技术的实现方式。存储引擎是基于表的，而不是基于库的，存储引擎是表类型。

2.1查看数据库中的存储引擎

2.2MyISAM和InnoDB的区别

2.3存储引擎的选择

• InnoDB：MySQL默认的存储引擎，支持事务、外键、行级锁，适用于对事务完整性要求较高、高并发下对数据完整性高、数据操作多以更新和删除操作为主的场景。
• MyISAM：使用于以查询和插入操作为主，更新和删除操作较少，并对事务的完整性、高并发下数据的一致性不高的系统。例如：博客系统。

综上所述，对于复杂的应用系统，可以选择多种存储引擎进行组合使用。

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3.SQL语句优化

3.1SQL语句优化步骤

3.1.1查看SQL语句的执行频率（借鉴性指标）

查看数据库全局的增删改查次数

查看InnoDB存储引擎增删改查执行的次数

3.1.2 定位低效率执行SQL

实时监测sql语句的执行情况

慢查询日志

通过慢查询日志定位执行效率低的sql语句，相比于实时监测，慢查询日志是在查询结束后进行记录。

3.1.3 explain分析执行计划

explain查看sql语句执行结果

• explain之id（控制表结构的加载顺序）：

  1. id 相同表示加载表的顺序是从上到下
     

  2. id不同表示id值越大，优先级越高，越先被执行
     

  3. id值有的相同，有的不同表示id值高的先执行，相同的依次执行

• explain之select_type:
  

• explain之type
  

type结果值在表中排序越靠上，查询速度越快。一般来说我们至少需要保证查询达到range级别，最好达到ref。

• explain之key

1. possible_key : 表示可能用到的索引
2. key : 实际使用的索引
3. key_len : 表示索引的字节数长度（最大可能长度），在不损失进度的情况下，索引越短越好。

• explain之row
  表示扫描的行数。
• explain之extra
  额外的信息

1. using filesort : 表明mysql使用外部的索引排序，陈为文件排序。
2. using temporary：表明查询过程中使用临时表保存中间结果，常见于order by和group by。
3. use index ：表示相应的select操作使用了覆盖索引，避免了访问表的数据行。

前俩种情况比较耗性能需要考虑优化，我们要尽可能保持为第三种情况。

3.1.4 show profilefe分析SQL

帮助我们分析sql语句具体耗时在什么地方

show profile 配置

show profile 使用

3.1.5 trace分析优化器执行计划

优化器

通过使用trace可以查看优化器的执行计划。

3.2 正确使用索引法则

1）全值匹配，对索引中的所有列都指定具体的值。
2）最左前缀法则，匹配最左前缀法则走索引，违反最左前缀法则索引失效。
3）范围查询右边的查询条件索引失效。
4）在索引列上进行运算操作索引失效。
5）字符串不加单引号索引失效，本质是对索引进行了运算。
6）尽量使用覆盖索引，避免使用select *。因为select * 始终会进行回表操作。
7）用or分割开的查询条件，有一个条件没有走索引，所有的条件都不会走索引。
8）以%开头的模糊查询索引失效。（可以通过覆盖索引优化）。
9）如果使用索引比全表查询更慢，MySQL默认会不使用索引。
10）is null，is not null 有时会索引失效，走全表查找。
11）in走索引，not in不走索引。
12）尽量使用复合索引，而少使用单列索引。因为MySQL对于多个单列索引会选择使用分辨度最高的一个索引进行使用。而创建一个复合索引相当于创建了多个索引。

3.3SQL优化

3.1 优化insert语句

• 如果需要对一张表同时插入很多行数据时，应尽量使用多个值表示的inset语句，这种方式将大大缩减客户端与服务端对连接资源的消耗。
• 在事务中进行插入。
• 数据有序插入。

3.2 优化group by语句

• 如果使用group by只想起到分组的效果，可以执行order by null禁止排序，来提升查询效率。应为group by时会默认进行order by。
• 为group by的条件创建索引。

3.3 优化嵌套查询（子查询）

• 尽量使用多表联查替换子查询

3.4 优化or查询

• 使用union来代替or（Mysql5.6后自动实现）

3.5 优化分页查询

• 在索引上完成分页查询操作，最后根据主键关联回表查询。
• 对于主键自增的表，可以把limit查询转换为某个位置的查询（而且不能出现断层，出现断层后数据会不准确）。

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