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  • MySQL性能分析方法

    MYSQL 性能分析方法

    1、性能优化概述

    MySQL Query Optimizer 的作用

    1. 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(MySQL认为最优的数据检索方式,但不见得是DBA认为是最优的,这部分最耗费时间)
    2. 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进行优化,处理掉一些常量表达式的预算,直接换算成常量值。并对Query中的查询条件进行简化和转换,如去掉一些无用或显而易见的条件、结构调整等。然后分析 Query中的Hint信息(如果有),看显示Hint信息是否可以完全确定该Query的执行计划。如果没有Hint 或Hint 信息还不足以完全确定执行计划,则会读取所涉及对象的统计信息,根据Query进行写相应的计算分析,然后再得出最后的执行计划。

    MySQL 常见瓶颈

    1. CPU 瓶颈:CPU在饱和的时候一般发生在数据装入在内存或从磁盘上读取数据时候
    2. IO 瓶颈:磁盘I/O瓶颈发生在装入数据远大于内存容量时
    3. 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

    2、Explain 概述

    Explain

    是什么#?Explain 是查看执行计划

    1. 使用EXPLAIN关键字可以模拟优化器执行SQL语句,从而知道MySQL是如何处理你的SQL语句的。分析你的查询语句或是结构的性能瓶颈
    2. 官网地址:https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/explain-output.html

    能干嘛?

    1. 表的读取顺序(id 字段)
    2. 数据读取操作的操作类型(select_type 字段)
    3. 哪些索引可以使用(possible_keys 字段)
    4. 哪些索引被实际使用(keys 字段)
    5. 表之间的引用(ref 字段)
    6. 每张表有多少行被优化器查询(rows 字段)

    怎么玩?

    • Explain + SQL语句
    mysql> explain select * from tbl_emp;
    +----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
    | id | select_type | table   | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
    +----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
    |  1 | SIMPLE      | tbl_emp | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    8 | NULL  |
    +----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
    1 row in set (0.00 sec)

    3、Explain 详解

    id☆

    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 取值的三种情况:

    1. id相同,执行顺序由上至下

      image-20200804101016101

    2. id不同,如果是子查询,id的序号会递增,id值越大优先级越高,越先被执行

      image-20200804101005684

    3. id相同不同,同时存在:id如果相同,可以认为是一组,从上往下顺序执行;在所有组中,id值越大,优先级越高,越先执行;衍生=DERIVED

      image-20200804101502048

    select_type

    select_type:查询的类型,主要用于区别普通查询、联合查询、子查询等复杂查询

    1. SIMPLE:简单的select查询,查询中不包含子查询或者UNION
    2. PRIMARY:查询中若包含任何复杂的子部分,最外层查询则被标记为PRIMARY
    3. SUBQUERY:在SELECT或者WHERE列表中包含了子查询
    4. 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
    5. 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SELECT将被标记为:DERIVED
    6. UNION RESULT:从UNION表获取结果的SELECT

    UNION 和 UNION RESULT举例

    xplain
        -> select * from tbl_emp e left join tbl_dept d on e.deptId = d.id
        -> union
        -> select * from tbl_emp e right join tbl_dept d on e.deptId = d.id;
    +----+--------------+------------+------+---------------+------------+---------+-----------+------+----------------------------------------------------+
    | id | select_type  | table      | type | possible_keys | key        | key_len | ref       | rows | Extra                                              |
    +----+--------------+------------+------+---------------+------------+---------+-----------+------+----------------------------------------------------+
    |  1 | PRIMARY      | e          | ALL  | NULL          | NULL       | NULL    | NULL      |    8 | NULL                                               |
    |  1 | PRIMARY      | d          | ALL  | PRIMARY       | NULL       | NULL    | NULL      |    5 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
    |  2 | UNION        | d          | ALL  | NULL          | NULL       | NULL    | NULL      |    5 | NULL                                               |
    |  2 | UNION        | e          | ref  | fk_dept_Id    | fk_dept_Id | 5       | db01.d.id |    1 | NULL                                               |
    | NULL | UNION RESULT | <union1,2> | ALL  | NULL          | NULL       | NULL    | NULL      | NULL | Using temporary                                    |
    +----+--------------+------------+------+---------------+------------+---------+-----------+------+----------------------------------------------------+
    5 rows in set (0.00 sec)

    table

    table:显示这一行的数据是关于哪张表的

    type☆

    type:访问类型排列,显示查询使用了何种类型

    1. type显示的是访问类型,是较为重要的一个指标,结果值从最好到最坏依次是:system>const>eq_ref>ref>fultext>ref_or_null>index_merge>unique_subquery>index_subquery>range>index>ALL
    2. 挑重要的来说:system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL,一般来说,得保证查询至少达到range级别,最好能达到ref。

    从最好到最差依次是:system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL

    1. 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

    2. 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

      image-20200804103028065

    3. eq_ref:唯一性索引,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

      image-20200804103543783

    4. ref:非唯一索引扫描,返回匹配某个单独值的所有行。本质上也是一种索引访问,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,所以他应该属于查找和扫描的混合体

      image-20200804103959011

    5. 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等的查询这种范围扫描索引扫描比全表扫描要好,因为他只需要开始索引的某一点,而结束于另一点,不用扫描全部索引

      image-20200804104130086

    6. index:Full Index Scan,index与ALL区别为index类型只遍历索引树。这通常比ALL快,因为索引文件通常比数据文件小。(也就是说虽然all和index都是读全表,但index是从索引中读取的,而all是从硬盘数据库文件中读的

      image-20200804104254208

    7. all:FullTable Scan,将遍历全表以找到匹配的行(全表扫描)

      image-20200804104358142

    8. 备注:一般来说,得保证查询只是达到range级别,最好达到ref

    possible_keys

    possible_keys

    1. 显示可能应用在这张表中的索引,一个或多个
    2. 若查询涉及的字段上存在索引,则该索引将被列出,但不一定被查询实际使用

    key

    key

    1. 实际使用的索引,如果为null,则没有使用索引

    2. 若查询中使用了覆盖索引,则该索引仅出现在key列表中

      image-20200804105225100

    key_len

    key_len

    1. 表示索引中使用的字节数,可通过该列计算查询中使用的索引的长度。在不损失精确性的情况下,长度越短越好
    2. key_len显示的值为索引最大可能长度,并非实际使用长度,即key_len是根据表定义计算而得,不是通过表内检索出的

    image-20200804105833936
    image-20200804105833936

    ref

    ref

    1. 显示索引哪一列被使用了,如果可能的话,最好是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值
    2. 由key_len可知t1表的索引idx_col1_col2被充分使用,t1表的col1匹配t2表的col1,t1表的col2匹配了一个常量,即’ac’

    image-20200804110346982
    image-20200804110346982

    rows

    rows

    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

    image-20200804111249713
    image-20200804111249713

    Extra☆

    Extra:包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息

    1. Using filesort(文件排序):

      • MySQL中无法利用索引完成排序操作成为“文件排序”
      • 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
      • 出现 Using filesort 不好(九死一生),需要尽快优化 SQL
      • 示例中第一个查询只使用了 col1 和 col3,原有索引派不上用场,所以进行了外部文件排序
      • 示例中第二个查询使用了 col1、col2 和 col3,原有索引派上用场,无需进行文件排序

      image-20200804111738931

    2. Using temporary(创建临时表):

      • 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
      • 出现 Using temporary 超级不好(十死无生),需要立即优化 SQL
      • 示例中第一个查询只使用了 col1,原有索引派不上用场,所以创建了临时表进行分组
      • 示例中第二个查询使用了 col1、col2,原有索引派上用场,无需创建临时表

      image-20200804112558915

    3. Using index(覆盖索引):

      • 表示相应的select操作中使用了覆盖索引(Coveing Index),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

      image-20200804113450147

      • 覆盖索引(Covering Index),也说为索引覆盖

        - 理解方式一:就是**select的数据列只用从索引中就能够取得,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。
        - 理解方式二:索引是高效找到行的一个方法,但是一般数据库也能使用索引找到一个列的数据,因此它不必读取整个行。毕竟索引叶子节点存储了它们索引的数据;当能通过读取索引就可以得到想要的数据,那就不需要读取行了。一个索引包含了(或覆盖了)满足查询结果的数据就叫做覆盖索引。
        - 注意:**如果要使用覆盖索引,一定要注意select列表中只取出需要的列,不可`select *`** ,因为如果将所有字段一起做索引会导致索引文件过大,查询性能下降。
    4. Using where:表明使用了where过滤

    5. Using join buffer:表明使用了连接缓存

    6. impossible where:where子句的值总是false,不能用来获取任何元组

      image-20200804113946144

    7. select tables optimized away:在没有GROUPBY子句的情况下,基于索引优化MIN/MAX操作或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作,不必等到执行阶段再进行计算,查询执行计划生成的阶段即完成优化。

    8. distinct:优化distinct,在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的工作

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/friend-c/p/15394900.html
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