MySQL优化方法

1、EXPLAIN

做MySQL优化,我们要善用EXPLAIN查看SQL执行计划。

下面来个简单的示例,标注(1、2、3、4、5)我们要重点关注的数据:

type列,连接类型。一个好的SQL语句至少要达到range级别。杜绝出现all级别。

key列,使用到的索引名。如果没有选择索引,值是NULL。可以采取强制索引方式。

key_len列,索引长度。

rows列,扫描行数。该值是个预估值。

extra列,详细说明。注意,常见的不太友好的值,如下:Using filesort,Using temporary。

2、SQL语句中IN包含的值不应过多

MySQL对于IN做了相应的优化,即将IN中的常量全部存储在一个数组里面,而且这个数组是排好序的。但是如果数值较多,产生的消耗也是比较大的。再例如:select id from t where num in(1,2,3) 对于连续的数值,能用between就不要用in了;再或者使用连接来替换。

3、SELECT语句务必指明字段名称

SELECT*增加很多不必要的消耗(CPU、IO、内存、网络带宽);增加了使用覆盖索引的可能性;当表结构发生改变时,前断也需要更新。所以要求直接在select后面接上字段名。

4、当只需要一条数据的时候,使用limit 1

这是为了使EXPLAIN中type列达到const类型

5、如果排序字段没有用到索引,就尽量少排序

6、如果限制条件中其他字段没有索引,尽量少用or

or两边的字段中,如果有一个不是索引字段,而其他条件也不是索引字段,会造成该查询不走索引的情况。很多时候使用union all或者是union(必要的时候)的方式来代替“or”会得到更好的效果。

7、尽量用union all代替union

union和union all的差异主要是前者需要将结果集合并后再进行唯一性过滤操作,这就会涉及到排序,增加大量的CPU运算,加大资源消耗及延迟。当然,union all的前提条件是两个结果集没有重复数据。

8、不使用ORDER BY RAND()

select id from `dynamic` order by rand() limit 1000;

上面的SQL语句,可优化为:

select id from `dynamic` t1 join (select rand() * (select max(id) from `dynamic`) as nid) t2 on t1.id > t2.nidlimit 1000;

9、区分in和exists、not in和not exists

select * from 表A where id in (select id from 表B)

上面SQL语句相当于

select * from 表A where exists(select * from 表B where 表B.id=表A.id)

区分in和exists主要是造成了驱动顺序的改变(这是性能变化的关键),如果是exists,那么以外层表为驱动表,先被访问,如果是IN,那么先执行子查询。所以IN适合于外表大而内表小的情况;EXISTS适合于外表小而内表大的情况。

关于not in和not exists,推荐使用not exists,不仅仅是效率问题,not in可能存在逻辑问题。如何高效的写出一个替代not exists的SQL语句?

原SQL语句:

select colname … from A表 where a.id not in (select b.id from B表)

高效的SQL语句:

select colname … from A表 Left join B表 on where a.id = b.id where b.id is null

取出的结果集如下图表示,A表不在B表中的数据:

10、使用合理的分页方式以提高分页的效率

select id,name from product limit 866613, 20

使用上述SQL语句做分页的时候,可能有人会发现,随着表数据量的增加,直接使用limit分页查询会越来越慢。

优化的方法如下:可以取前一页的最大行数的id,然后根据这个最大的id来限制下一页的起点。比如此列中,上一页最大的id是866612。SQL可以采用如下的写法:

select id,name from product where id> 866612 limit 20

11、分段查询

在一些用户选择页面中,可能一些用户选择的时间范围过大,造成查询缓慢。主要的原因是扫描行数过多。这个时候可以通过程序,分段进行查询,循环遍历,将结果合并处理进行展示。

如下图这个SQL语句,扫描的行数成百万级以上的时候就可以使用分段查询:

12、避免在where子句中对字段进行null值判断

对于null的判断会导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。

13、不建议使用%前缀模糊查询

例如LIKE“%name”或者LIKE“%name%”,这种查询会导致索引失效而进行全表扫描。但是可以使用LIKE “name%”。

那如何查询%name%?

如下图所示,虽然给secret字段添加了索引,但在explain结果并没有使用:

那么如何解决这个问题呢,答案:使用全文索引。

在我们查询中经常会用到select id,fnum,fdst from dynamic_201606 where user_name like ‘%zhangsan%’; 。这样的语句,普通索引是无法满足查询需求的。庆幸的是在MySQL中,有全文索引来帮助我们。

创建全文索引的SQL语法是:

ALTER TABLE `dynamic_201606` ADD FULLTEXT INDEX `idx_user_name` (`user_name`);

使用全文索引的SQL语句是:

select id,fnum,fdst from dynamic_201606 where match(user_name) against(‘zhangsan’ in boolean mode);

注意:在需要创建全文索引之前,请联系DBA确定能否创建。同时需要注意的是查询语句的写法与普通索引的区别。

14、避免在where子句中对字段进行表达式操作

比如:

select user_id,user_project from user_base where age*2=36;

中对字段就行了算术运算,这会造成引擎放弃使用索引,建议改成:

select user_id,user_project from user_base where age=36/2;

15、避免隐式类型转换

where子句中出现column字段的类型和传入的参数类型不一致的时候发生的类型转换,建议先确定where中的参数类型。

16、对于联合索引来说,要遵守最左前缀法则

举列来说索引含有字段id、name、school,可以直接用id字段,也可以id、name这样的顺序,但是name;school都无法使用这个索引。所以在创建联合索引的时候一定要注意索引字段顺序,常用的查询字段放在最前面。

17、必要时可以使用force index来强制查询走某个索引

有的时候MySQL优化器采取它认为合适的索引来检索SQL语句,但是可能它所采用的索引并不是我们想要的。这时就可以采用forceindex来强制优化器使用我们制定的索引。

18、注意范围查询语句

对于联合索引来说,如果存在范围查询,比如between、>、<等条件时,会造成后面的索引字段失效。

这里推荐一下我的Java后端技术群:834962734 ,群里有(分布式架构、高可扩展、高性能、高并发、性能优化、Spring boot、Redis、ActiveMQ、等学习资源)进群免费送给每一位Java小伙伴,不管你是转行,还是工作中想提升自己能力都可以,欢迎进群一起深入交流学习!

19、关于JOIN优化

LEFT JOIN A表为驱动表,INNER JOIN MySQL会自动找出那个数据少的表作用驱动表,RIGHT JOIN B表为驱动表。

注意:

1)MySQL中没有full join,可以用以下方式来解决:

select * from A left join B on B.name = A.namewhere B.name is nullunion allselect * from B;

2)尽量使用inner join,避免left join:

参与联合查询的表至少为2张表,一般都存在大小之分。如果连接方式是inner join,在没有其他过滤条件的情况下MySQL会自动选择小表作为驱动表,但是left join在驱动表的选择上遵循的是左边驱动右边的原则,即left join左边的表名为驱动表。

3)合理利用索引:

被驱动表的索引字段作为on的限制字段。

4)利用小表去驱动大表:

从原理图能够直观的看出如果能够减少驱动表的话,减少嵌套循环中的循环次数,以减少 IO总量及CPU运算的次数。

5)巧用STRAIGHT_JOIN:

inner join是由MySQL选择驱动表,但是有些特殊情况需要选择另个表作为驱动表,比如有group by、order by等「Using filesort」、「Using temporary」时。STRAIGHT_JOIN来强制连接顺序,在STRAIGHT_JOIN左边的表名就是驱动表,右边则是被驱动表。在使用STRAIGHT_JOIN有个前提条件是该查询是内连接,也就是inner join。其他链接不推荐使用STRAIGHT_JOIN,否则可能造成查询结果不准确。

这个方式有时能减少3倍的时间。

MySQL 数据类型

MySQL中定义数据字段的类型对你数据库的优化是非常重要的。

MySQL支持多种类型,大致可以分为三类:数值、日期/时间和字符串(字符)类型。


数值类型

MySQL支持所有标准SQL数值数据类型。

这些类型包括严格数值数据类型(INTEGER、SMALLINT、DECIMAL和NUMERIC),以及近似数值数据类型(FLOAT、REAL和DOUBLE PRECISION)。

关键字INT是INTEGER的同义词,关键字DEC是DECIMAL的同义词。

BIT数据类型保存位字段值,并且支持MyISAM、MEMORY、InnoDB和BDB表。

作为SQL标准的扩展,MySQL也支持整数类型TINYINT、MEDIUMINT和BIGINT。下面的表显示了需要的每个整数类型的存储和范围。

类型 大小 范围(有符号) 范围(无符号) 用途
TINYINT 1 字节 (-128,127) (0,255) 小整数值
SMALLINT 2 字节 (-32 768,32 767) (0,65 535) 大整数值
MEDIUMINT 3 字节 (-8 388 608,8 388 607) (0,16 777 215) 大整数值
INT或INTEGER 4 字节 (-2 147 483 648,2 147 483 647) (0,4 294 967 295) 大整数值
BIGINT 8 字节 (-9 233 372 036 854 775 808,9 223 372 036 854 775 807) (0,18 446 744 073 709 551 615) 极大整数值
FLOAT 4 字节 (-3.402 823 466 E+38,-1.175 494 351 E-38),0,(1.175 494 351 E-38,3.402 823 466 351 E+38) 0,(1.175 494 351 E-38,3.402 823 466 E+38) 单精度
浮点数值
DOUBLE 8 字节 (-1.797 693 134 862 315 7 E+308,-2.225 073 858 507 201 4 E-308),0,(2.225 073 858 507 201 4 E-308,1.797 693 134 862 315 7 E+308) 0,(2.225 073 858 507 201 4 E-308,1.797 693 134 862 315 7 E+308) 双精度
浮点数值
DECIMAL 对DECIMAL(M,D) ,如果M>D,为M+2否则为D+2 依赖于M和D的值 依赖于M和D的值 小数值

日期和时间类型

表示时间值的日期和时间类型为DATETIME、DATE、TIMESTAMP、TIME和YEAR。

每个时间类型有一个有效值范围和一个”零”值,当指定不合法的MySQL不能表示的值时使用”零”值。

TIMESTAMP类型有专有的自动更新特性,将在后面描述。

类型 大小
(字节)
范围 格式 用途
DATE 3 1000-01-01/9999-12-31 YYYY-MM-DD 日期值
TIME 3 ‘-838:59:59’/’838:59:59’ HH:MM:SS 时间值或持续时间
YEAR 1 1901/2155 YYYY 年份值
DATETIME 8 1000-01-01 00:00:00/9999-12-31 23:59:59 YYYY-MM-DD HH:MM:SS 混合日期和时间值
TIMESTAMP 4 1970-01-01 00:00:00/2038

结束时间是第 2147483647 秒,北京时间 2038-1-19 11:14:07,格林尼治时间 2038年1月19日 凌晨 03:14:07

YYYYMMDD HHMMSS 混合日期和时间值,时间戳

字符串类型

字符串类型指CHAR、VARCHAR、BINARY、VARBINARY、BLOB、TEXT、ENUM和SET。该节描述了这些类型如何工作以及如何在查询中使用这些类型。

类型 大小 用途
CHAR 0-255字节 定长字符串
VARCHAR 0-65535 字节 变长字符串
TINYBLOB 0-255字节 不超过 255 个字符的二进制字符串
TINYTEXT 0-255字节 短文本字符串
BLOB 0-65 535字节 二进制形式的长文本数据
TEXT 0-65 535字节 长文本数据
MEDIUMBLOB 0-16 777 215字节 二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT 0-16 777 215字节 中等长度文本数据
LONGBLOB 0-4 294 967 295字节 二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT 0-4 294 967 295字节 极大文本数据

CHAR 和 VARCHAR 类型类似,但它们保存和检索的方式不同。它们的最大长度和是否尾部空格被保留等方面也不同。在存储或检索过程中不进行大小写转换。

BINARY 和 VARBINARY 类似于 CHAR 和 VARCHAR,不同的是它们包含二进制字符串而不要非二进制字符串。也就是说,它们包含字节字符串而不是字符字符串。这说明它们没有字符集,并且排序和比较基于列值字节的数值值。

BLOB 是一个二进制大对象,可以容纳可变数量的数据。有 4 种 BLOB 类型:TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB 和 LONGBLOB。它们区别在于可容纳存储范围不同。

有 4 种 TEXT 类型:TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT 和 LONGTEXT。对应的这 4 种 BLOB 类型,可存储的最大长度不同,可根据实际情况选择。