如何定位不合理SQL

引言 在应用开发过程中，由于初始数据量小，开发人员写作 SQL 句子更注重功能的实现，但当应用系统正式启动时，随着生产数据的快速增长，许多SQL语句开始逐渐暴露性能问题，对生产的影响也越来越大。此时，这些问题SQL语句是整个系统性能的瓶颈，所以我们必须优化它们，本章将详细介绍MySQL中优化SQL句子的方法。  面对一个SQL在性能问题数据库中，我们应该从哪里开始进行系统的分析，以便尽快定位问题SQL并尽快解决问题。  面对一个SQL在性能问题数据库中，我们应该从哪里开始进行系统的分析，以便尽快定位问题SQL并尽快解决问题。

4.1 如何查看SQL执行频率

MySQL 客户端连接成功后，通过

-- 服务器状态信息 show [session|global] status;

提供服务器状态信息的命令。show [session|global] status 可根据需要添加参数session”或者“global”来显示 session 统计结果和等级(当前连接) global 统计结果(自数据库上次启动以来)。

如果不写，默认使用参数session”。

下面的命令显示了当前的命令 session 所有统计参数的值：

show status like 'Com_______';

show status like 'Innodb_rows_%';

Com_xxx 表示每个 xxx 我们通常关心以下统计参数来执行句子的次数。

参数	含义
Com_select	执行 select 操作次数，一次查询只累积 1。
Com_insert	执行 INSERT 操作次数，批量插入 INSERT 操作，只累加一次。
Com_update	执行 UPDATE 操作次数。
Com_delete	执行 DELETE 操作次数。
Innodb_rows_read	select 查询返回行数。
Innodb_rows_inserted	执行 INSERT 操作插入的行数。
Innodb_rows_updated	执行 UPDATE 操作更新行数。
Innodb_rows_deleted	执行 DELETE 操作删除的行数。
Connections	试图连接 MySQL 服务器的数量。
Uptime	服务器工作时间。
Slow_queries	查询次数慢。

Com_*** : 所有存储引擎的表操作都会积累这些参数。

Innodb_*** : 只针对这些参数InnoDB 存储引擎的累加算法略有不同。

4.2 如何定位低效率SQL

以下两种方式：

慢慢查询日志(重要) : 那些执行效率较低的人通过慢慢查询日志定位 SQL 语句，用–log-slow-queries[=file_name]选项启动时，mysqld 写一个包含超过所有执行时间的书 long_query_time 秒的 SQL 语句日志文件。

tips：

关于慢查询SQL如何获取

参见上一章

show processlist （重要） :

查询后记录慢查询日志，因此当应用程序反映执行效率问题时，查询慢查询日志无法定位问题。

可以使用show processlist命令查看当前MySQL在线程中，包括线程状态、锁表等，可以实时检查 SQL 同时优化一些锁表操作。

属性字段解释 1） id列，用户登录mysql时间，系统分配"connection_id"，函数可以使用connection_id()查看 2） user列，显示当前用户。如果不是root，该命令仅显示用户权限范围sql语句 3） host列，显示这个句子是从哪个ip哪个端口可以用来跟踪有问题句子的用户 4） db列，显示目前连接哪个数据库的过程 5） command列，显示当前连接的执行的命令，一般取值为休眠（sleep），查询（query），连接（connect）等 6） time列，显示这种状态的持续时间，单位是秒 7） state列显示使用当前连接的列sql语句状态，非常重要的列。  state描述句子执行中的某种状态。  state描述句子执行中的某种状态。sql以查询为例，语句可能需要通过copying to tmp table、sorting result、sending data等状态才能完成 8） info列，显示这个sql句子是判断问题句子的重要依据

4.3 使用explain分析实施计划

-- explain 分析实施计划 explain SELECT * FROM product_list WHERE store_name = 联想北达兴科专卖店;

字段	含义
id	select查询的序列号，是一组数字，表示的是查询中执行select子句或者是操作表的顺序。
select_type	表示 SELECT 的类型，常见的取值有 SIMPLE（简单表，即不使用表连接或者子查询）、PRIMARY（主查询，即外层的查询）、UNION（UNION 中的第二个或者后面的查询语句）、SUBQUERY（子查询中的第一个 SELECT）等
table	输出结果集的表
partitions	匹配的分区
type	表示表的连接类型，性能由好到差的连接类型为( system —> const -----> eq_ref ------> ref -------> ref_or_null----> index_merge —> index_subquery -----> range -----> index ------> all )
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
rows	扫描行的数量
filtered	按表条件过滤的行百分比
extra	执行情况的说明和描述

4.3.1 环境准备

CREATE TABLE `t_role` (
  `id` varchar(32) NOT NULL,
  `role_name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `role_code` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `description` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `unique_role_name` (`role_name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE `t_user` (
  `id` varchar(32) NOT NULL,
  `username` varchar(45) NOT NULL,
  `password` varchar(96) NOT NULL,
  `name` varchar(45) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE `user_role` (
  `id` int(11) NOT NULL auto_increment ,
  `user_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `role_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_role_user` (`role_id`,`user_id`),
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

insert into `t_user` (`id`, `username`, `password`, `name`) values('1','super','$2a$10$TJ4TmCdK.X4wv/tCqHW14.w70U3CC33CeVncD3SLmyMXMknstqKRe','超级管理员');
insert into `t_user` (`id`, `username`, `password`, `name`) values('2','admin','$2a$10$TJ4TmCdK.X4wv/tCqHW14.w70U3CC33CeVncD3SLmyMXMknstqKRe','系统管理员');
insert into `t_user` (`id`, `username`, `password`, `name`) values('3','itcast','$2a$10$8qmaHgUFUAmPR5pOuWhYWOr291WJYjHelUlYn07k5ELF8ZCrW0Cui','test02');
insert into `t_user` (`id`, `username`, `password`, `name`) values('4','stu1','$2a$10$pLtt2KDAFpwTWLjNsmTEi.oU1yOZyIn9XkziK/y/spH5rftCpUMZa','学生1');
insert into `t_user` (`id`, `username`, `password`, `name`) values('5','stu2','$2a$10$nxPKkYSez7uz2YQYUnwhR.z57km3yqKn3Hr/p1FR6ZKgc18u.Tvqm','学生2');
insert into `t_user` (`id`, `username`, `password`, `name`) values('6','t1','$2a$10$TJ4TmCdK.X4wv/tCqHW14.w70U3CC33CeVncD3SLmyMXMknstqKRe','老师1');

INSERT INTO `t_role` (`id`, `role_name`, `role_code`, `description`) VALUES('5','学生','student','学生');
INSERT INTO `t_role` (`id`, `role_name`, `role_code`, `description`) VALUES('7','老师','teacher','老师');
INSERT INTO `t_role` (`id`, `role_name`, `role_code`, `description`) VALUES('8','教学管理员','teachmanager','教学管理员');
INSERT INTO `t_role` (`id`, `role_name`, `role_code`, `description`) VALUES('9','管理员','admin','管理员');
INSERT INTO `t_role` (`id`, `role_name`, `role_code`, `description`) VALUES('10','超级管理员','super','超级管理员');

INSERT INTO user_role(id,user_id,role_id) VALUES(NULL, '1', '5'),(NULL, '1', '7'),(NULL, '2', '8'),(NULL, '3', '9'),(NULL, '4', '8'),(NULL, '5', '10') ;

4.3.2 explain 之 id

id 字段是 select查询的序列号，是一组数字，表示的是查询中执行select子句或者是操作表的顺序。

id 情况有三种：

1） id 相同表示加载表的顺序是从上到下。

explain select * from t_role r, t_user u, user_role ur where r.id = ur.role_id and u.id = ur.user_id ;

2） id 不同id值越大，优先级越高，越先被执行。

EXPLAIN SELECT * FROM t_role WHERE id = (SELECT role_id FROM user_role WHERE user_id = (SELECT id FROM t_user WHERE username = 'stu1'))

3） id 有相同，也有不同，同时存在。id相同的可以认为是一组，从上往下顺序执行；在所有的组中，id的值越大，优先级越高，越先执行。

EXPLAIN SELECT * FROM t_role r , (SELECT * FROM user_role ur WHERE ur.`user_id` = '2') a WHERE r.id = (select role.id from t_user, user_role role where role.id = 10) ;

4.3.3 explain 之 select_type

表示 SELECT 的类型，常见的取值，如下表所示：

EXPLAIN SELECT * FROM t_role WHERE id = (SELECT role_id FROM user_role WHERE user_id = (SELECT id FROM t_user WHERE username = 'stu1'));

select_type	含义
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查询，最外层查询标记为该标识
SUBQUERY	在SELECT 或 WHERE 列表中包含了子查询
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，把结果放在临时表中
UNION	若第二个SELECT出现在UNION之后，则标记为UNION ；若UNION包含在FROM子句的子查询中，外层SELECT将被标记为： DERIVED
UNION RESULT	从UNION表获取结果的SELECT

4.3.4 explain 之 table

展示这一行的数据是关于哪一张表的

EXPLAIN SELECT * FROM t_role WHERE id = (SELECT role_id FROM user_role WHERE user_id = (SELECT id FROM t_user WHERE username = 'stu1'));

4.3.5 explain 之 type

EXPLAIN SELECT * FROM t_role WHERE id = (SELECT role_id FROM user_role WHERE user_id = (SELECT id FROM t_user WHERE username = 'stu1'));

type 显示的是访问类型，是较为重要的一个指标，可取值为：

type	含义
NULL	MySQL不访问任何表，索引，直接返回结果
system	表只有一行记录(等于系统表)，这是const类型的特例，一般不会出现
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。const会将 “主键” 或 “唯一” 索引的所有部分与常量值进行比较
eq_ref	类似ref，区别在于使用的是唯一索引，使用主键的关联查询，关联查询出的记录只有一条。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，返回所有匹配某个单独值的所有行（多个）
range	只检索给定返回的行，使用一个索引来选择行。 where 之后出现 between ， < , > , in 等操作。
index	index 与 ALL的区别为 index 类型只是遍历了索引树，通常比ALL 快， ALL 是遍历数据文件。
all	将遍历全表以找到匹配的行

结果值从最好到最坏依次是：

NULL > system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL


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

一般来说，我们需要保证查询至少达到 range 级别，最好达到ref 。

4.3.6 explain 之 key

possible_keys : 显示可能应用在这张表的索引， 一个或多个。 
key ： 实际使用的索引， 如果为NULL， 则没有使用索引。
key_len : 表示索引中使用的字节数。len=3*n+2（n为索引字段的长度）

EXPLAIN select * from t_role where role_name = '超级管理员'; 
select 255 * 3 + 2; -- role_name VARCHAR(255)

4.3.7 explain 之 rows

扫描行的数量。

4.3.8 explain 之 extra

其他的额外的执行计划信息，在该列展示。

EXPLAIN select u.username from t_user u order by u.username desc;

extra	含义
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，称为 “文件排序”, 效率低。
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 order by 和 group by；效率低
using index	表示相应的select操作使用了覆盖索引，避免访问表的数据行，效率不错。

专注Java技术干货分享，欢迎志同道合的小伙伴，一起交流学习

资讯详情

教你如何定位不合理的SQL？并优化之