2020-09-07:MYSQL优化

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一、MySQL 被动性能优化
通常会遇到以下 3 个问题:
1、单条 SQL 运行慢;
2、部分 SQL 运行慢;
3、整个 SQL 运行慢。
问题 1:单条 SQL 运行慢
问题分析:造成单条 SQL 运行比较慢的常见原因有以下两个:

1、未正常创建或使用索引;
2、表中数据量太大。

解决方案 1:创建并正确使用索引

如果发生以下情况那么 MySQL 将不能正常的使用索引:

1、在 where 子句中使用 != 或者 <> 操作符,查询引用会放弃索引而进行全表扫描;
2、不能使用前导模糊查询,也就是 '%XX' 或 '%XX%',由于前导模糊不能利用索引的顺序,必须一个个去找,看是否满足条件,这样会导致全索引扫描或者全表扫描;
3、如果条件中有 or 即使其中有条件带索引也不会正常使用索引,要想使用 or 又想让索引生效,只能将 or 条件中的每个列都加上索引才能正常使用;
4、在 where 子句中对字段进行表达式操作。

因此你要尽量避免以上情况,除了正常使用索引之外,我们也可以使用以下技巧来优化索引的查询速度:

1、尽量使用主键查询,而非其他索引,因为主键查询不会触发回表查询;
2、查询语句尽可能简单,大语句拆小语句,减少锁时间;
3、尽量使用数字型字段,若只含数值信息的字段尽量不要设计为字符型;
4、用 exists 替代 in 查询;
5、避免在索引列上使用 is null 和 is not null。

表的其他优化方案:
1、使用可以存下数据最小的数据类型;
2、使用简单的数据类型,int 要比 varchar 类型在 MySQL 处理简单;
3、尽量使用 tinyint、smallint、mediumint 作为整数类型而非 int;
4、尽可能使用 not null 定义字段,因为 null 占用 4 字节空间;
5、尽量少用 text 类型,非用不可时最好考虑分表;
6、尽量使用 timestamp,而非 datetime;
7、单表不要有太多字段,建议在 20 个字段以内

解决方案 2:数据拆分
当表中数据量太大时 SQL 的查询会比较慢,你可以考虑拆分表,让每张表的数据量变小,从而提高查询效率。

1.垂直拆分
指的是将表进行拆分,把一张列比较多的表拆分为多张表。比如,用户表中一些字段经常被访问,将这些字段放在一张表中,另外一些不常用的字段放在另一张表中,插入数据时,使用事务确保两张表的数据一致性。垂直拆分的原则:

把不常用的字段单独放在一张表;
把 text,blob 等大字段拆分出来放在附表中;
经常组合查询的列放在一张表中。
2.水平拆分
指的是将数据表行进行拆分,表的行数超过200万行时,就会变慢,这时可以把一张的表的数据拆成多张表来存放。通常情况下,我们使用取模的方式来进行表的拆分,比如,一张有 400W 的用户表 users,为提高其查询效率我们把其分成 4 张表 users1,users2,users3,users4,然后通过用户 ID 取模的方法,同时查询、更新、删除也是通过取模的方法来操作。

问题 2:部分 SQL 运行慢
问题分析
部分 SQL 运行比较慢,我们首先要做的就是先定位出这些 SQL,然后再看这些 SQL 是否正确创建并使用索引。也就是说,我们先要使用慢查询工具定位出具体的 SQL,然后再使用问题 1 的解决方案处理慢 SQL。
show variables like '%slow_query_log%';


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问题 3:整个 SQL 运行慢
问题分析
当出现整个 SQL 都运行比较慢就说明目前数据库的承载能力已经到了峰值,因此我们需要使用一些数据库的扩展手段来缓解 MySQL 服务器了。

解决方案:读写分离
一般情况下对数据库而言都是“读多写少”,换言之,数据库的压力多数是因为大量的读取数据的操作造成的,我们可以采用数据库集群的方案,使用一个库作为主库,负责写入数据;其他库为从库,负责读取数据。这样可以缓解对数据库的访问压力。

扩展知识:SQL 语句分析
在 MySQL 中我们可以使用 explain 命令来分析 SQL 的执行情况,比如:

explain select * from t where id=5;
如下图所示:


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其中:

id — 选择标识符,id 越大优先级越高,越先被执行;
select_type — 表示查询的类型;
table — 输出结果集的表;
partitions — 匹配的分区;
type — 表示表的连接类型;
possible_keys — 表示查询时,可能使用的索引;
key — 表示实际使用的索引;
key_len — 索引字段的长度;
ref— 列与索引的比较;
rows — 大概估算的行数;
filtered — 按表条件过滤的行百分比;
Extra — 执行情况的描述和说明。
其中最重要的就是 type 字段,type 值类型如下:

all — 扫描全表数据;
index — 遍历索引;
range — 索引范围查找;
index_subquery — 在子查询中使用 ref;
unique_subquery — 在子查询中使用 eq_ref;
ref_or_null — 对 null 进行索引的优化的 ref;
fulltext — 使用全文索引;
ref — 使用非唯一索引查找数据;
eq_ref — 在 join 查询中使用主键或唯一索引关联;
const — 将一个主键放置到 where 后面作为条件查询, MySQL 优化器就能把这次查询优化转化为一个常量,如何转化以及何时转化,这个取决于优化器,这个比 eq_ref 效率高一点。

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