MYSQL學習筆記——sql語句優化工具

時間  2019-11-24
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      前面講解了不少mysql的基礎知識，這一章講解mysql的語句優化。mysql

1、定位慢查詢                                                                                linux

      咱們要對sql語句進行優化，第一步確定是找到執行速度較慢的語句，那麼怎麼在一個項目裏面定位這些執行速度較慢的sql語句呢？下面就介紹一種定位慢查詢的方法。 sql

1.一、數據庫準備數據庫

     首先建立一個數據庫表：windows

CREATE TABLE emp
(empno  MEDIUMINT UNSIGNED  NOT NULL  DEFAULT 0 COMMENT '編號',
ename VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT '名字',
job VARCHAR(9) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT '工做',
mgr MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '上級編號',
hiredate DATE NOT NULL COMMENT '入職時間',
sal DECIMAL(7,2)  NOT NULL COMMENT '薪水',
comm DECIMAL(7,2) NOT NULL COMMENT '紅利',
deptno MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '部門編號'
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

　　而後咱們構建一個存儲函數，這個存儲函數會返回一個長度爲參數n的隨機字符串：socket

delimiter $$

create function rand_string(n INT) 
returns varchar(255) #該函數會返回一個字符串
begin 
	declare chars_str varchar(100) default 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
	declare return_str varchar(255) default '';
	declare i int default 0;
 	while i < n do 
   	    set return_str =concat(return_str,substring(chars_str,floor(1+rand()*52),1));
        set i = i + 1;
 	end while;
 	return return_str;
end $$

delimiter ;

　   接下來咱們再建立一個存儲函數，該存儲函數會返回一個隨機int值：函數

delimiter $$

create function rand_num( )
returns int(5)
begin 
 declare i int default 0;
 set i = floor(10+rand()*500);
return i;
  end $$

delimiter ;

      而後咱們利用剛剛建立的兩個存儲函數建立一個存儲過程，該存儲過程包含一個參數，該參數表示插入數據表emp的數據條數：工具

delimiter $$

create procedure insert_emp(in max_num int(10))
begin
declare i int default 0; 
 set autocommit = 0;  
 repeat
 set i = i + 1;
 insert into emp values (i ,rand_string(6),'SALESMAN',0001,curdate(),2000,400,rand_num());
  until i = max_num
 end repeat;
   commit;
 end $$

delimiter ;

      最後，咱們調用改改建立的存儲過程，對emp表插入1000w條數據：測試

call insert_emp(10000000);

1.二、查看慢查詢優化

      咱們能夠用如下命令查看慢查詢次數：

show status like 'slow_queries';

      如今在mysql中敲入該命令，能夠看到value爲1，這個慢查詢就是由剛剛批量插入1000w條數據產生。

      使用該命令只能查看慢查詢次數，可是咱們沒有辦法知道是哪些查詢產生了慢查詢，若是想要知道是哪些查詢致使的慢查詢，那麼咱們必須修改mysql的配置文件。打開mysql的配置文件（windows系統是my.ini,linux系統是my.cnf），在[mysqld]下面加上如下代碼：

log-slow-queries=mysql_slow.log
long_query_time=1

　　此時咱們在mysql中運行如下命令，能夠看到slow_query_log是ON狀態，log_file也是咱們指定的文件：

mysql> show variables like 'slow_query%';  
+---------------------+------------------------------+
| Variable_name       | Value                        |
+---------------------+------------------------------+
| slow_query_log      | ON                           |
| slow_query_log_file | mysql_slow.log |
+---------------------+------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

　　運行如下命令咱們能夠看到咱們設定的慢查詢時間也生效了，此時只要查詢時間大於1s，查詢語句都將存入日誌文件。

mysql> show variables like 'long_query_time';  
+-----------------+----------+
| Variable_name   | Value    |
+-----------------+----------+
| long_query_time | 1.000000 |
+-----------------+----------+
1 row in set (0.00 sec)

　　如今咱們運行一個查詢時間超過1s的查詢語句：　　

mysql> select * from emp where empno=413345;
+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+
| empno  | ename  | job      | mgr | hiredate   | sal     | comm   | deptno |
+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+
| 413345 | vvOHUB | SALESMAN |   1 | 2014-10-26 | 2000.00 | 400.00 |     11 |
+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+
1 row in set (6.55 sec)

　　而後查看mysql安裝目錄下的data目錄，該目錄會產生一個慢查詢日誌文件：mysql_slow.log，該文件內容以下：

/usr/local/mysql/bin/mysqld, Version: 5.1.73-log (MySQL Community Server (GPL)). started with:
Tcp port: 3306  Unix socket: /tmp/mysql.sock
Time                 Id Command    Argument
# Time: 141026 23:24:08
# User@Host: root[root] @ localhost []
# Query_time: 6.547536  Lock_time: 0.002936 Rows_sent: 1  Rows_examined: 10000000
use temp;
SET timestamp=1414337048;
select * from emp where empno=413345;

　　在該日誌文件中，咱們能夠知道慢查詢產生的時間，最終產生了幾行結果，測試了幾行結果，以及運行語句是什麼。在這裏咱們能夠看到，這條語句產生一個結果，可是檢測了1000w行記錄，是一個全表掃描。

2、Explain執行計劃                                                                            

     慢查詢日誌能夠幫助咱們把全部查詢時間過長的sql語句記錄下來，在優化這些語句以前，咱們應該使用explain命令查看mysql的執行計劃，尋找其中的可優化點。

      explain命令的使用十分簡單，只須要"explain + sql語句"便可，以下命令就是對咱們剛剛的慢查詢語句使用explain以後的結果：

mysql> explain select * from emp where empno=413345\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: emp
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 10000351
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)

ERROR: 
No query specified

　　能夠看到，explain命令的結果一共有如下幾列：id, select_type, table, type, possible_keys, key, key_len, ref, rows, Extra，這些列分別表明如下意思：

      一、id：SELECT識別符。這是SELECT的查詢序列號；

      二、select_type：查詢類型，主要有PRIMARY(子查詢中最外層查詢）、SUBQUERY（子查詢內層第一個SELECT）、UNION（UNION語句中第二個SELECT開始後面全部SELECT）、SIMPLE（除了子查詢或者union以外的其餘查詢）；

      三、table：所訪問的數據庫代表；

      四、type：對錶的訪問方式，包括如下類型all(全表掃描)，index（全索引掃描），rang（索引範圍掃描），ref（join語句中被驅動表索引引用查詢），eq_ref（經過主鍵或惟一索引訪問，最多隻會有一條結果），const（讀常量，只需讀一次），system（系統表。表中只有一條數據），null（速度最快）。

      五、possible_keys：查詢可能使用到的索引；

      六、key：最後選用的索引；

      七、key_len：使用索引的最大長度；

      八、ref：列出某個表的某個字段過濾；

      九、rows：估算出的結果行數；

      十、extra：查詢細節信息，多是如下值：distinct、using filesort（order by操做）、using index（所查數據只須要在index中便可獲取）、using temporary（使用臨時表）、using where（若是包含where，且不是僅經過索引便可獲取內容，就會包含此信息）。

      這樣，經過"explain select * from emp where empno=413345\G"命令的輸出，咱們就能夠清楚的看到，這條查詢語句是一個全表掃描語句，查詢時沒有用到任何索引，因此它的查詢時間確定會很慢。

3、Profiling 的使用                                                                      

      mysql除了提供explain命令用於查看命令執行計劃外，還提供了profiling工具用於查看語句查詢過程當中的資源消耗狀況。首先咱們要使用如下命令開啓Profiling功能：

set profiling = 1;

　　接下來咱們執行一條查詢命令：

mysql> select * from emp where empno=413345;
+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+
| empno  | ename  | job      | mgr | hiredate   | sal     | comm   | deptno |
+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+
| 413345 | vvOHUB | SALESMAN |   1 | 2014-10-26 | 2000.00 | 400.00 |     11 |
+--------+--------+----------+-----+------------+---------+--------+--------+
1 row in set (6.44 sec)

　　在開啓了Query Profiler功能以後,MySQL就會自動記錄全部執行的Query的profile信息了。 而後咱們經過如下命令獲取系統中保存的全部 Query 的 profile 概要信息：

mysql> show profiles;
+----------+------------+--------------------------------------+
| Query_ID | Duration   | Query                                |
+----------+------------+--------------------------------------+
|        1 | 0.00053000 | show tables                          |
|        2 | 0.07412700 | select * from dept                   |
|        3 | 0.06743300 | select * from salgrade               |
|        4 | 6.44056000 | select * from emp where empno=413345 |
+----------+------------+--------------------------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

　　而後咱們能夠經過如下命令查看具體的某一次查詢的profile信息：

mysql> show profile cpu, block io for query 4;
+--------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
| Status             | Duration | CPU_user | CPU_system | Block_ops_in | Block_ops_out |
+--------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
| starting           | 0.000107 | 0.000072 |   0.000025 |            0 |             0 |
| Opening tables     | 0.000021 | 0.000018 |   0.000003 |            0 |             0 |
| System lock        | 0.000006 | 0.000004 |   0.000001 |            0 |             0 |
| Table lock         | 0.000009 | 0.000008 |   0.000001 |            0 |             0 |
| init               | 0.000034 | 0.000033 |   0.000002 |            0 |             0 |
| optimizing         | 0.000012 | 0.000011 |   0.000001 |            0 |             0 |
| statistics         | 0.000014 | 0.000012 |   0.000001 |            0 |             0 |
| preparing          | 0.000013 | 0.000012 |   0.000002 |            0 |             0 |
| executing          | 0.000005 | 0.000005 |   0.000016 |            0 |             0 |
| Sending data       | 6.440260 | 7.818553 |   0.178155 |            0 |             0 |
| end                | 0.000008 | 0.000006 |   0.000011 |            0 |             0 |
| query end          | 0.000002 | 0.000002 |   0.000003 |            0 |             0 |
| freeing items      | 0.000030 | 0.000013 |   0.000017 |            0 |             0 |
| logging slow query | 0.000001 | 0.000000 |   0.000001 |            0 |             0 |
| logging slow query | 0.000035 | 0.000020 |   0.000015 |            0 |             0 |
| cleaning up        | 0.000003 | 0.000003 |   0.000000 |            0 |             0 |
+--------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
16 rows in set (0.00 sec)

　　該profile顯示了每一步操做的耗時以及cpu和Block IO的消耗，這樣咱們就能夠更有針對性的優化查詢語句了。能夠看到，因爲這是一次全表掃描，這裏耗時最大是在sending data上。除了這種狀況，如下幾種狀況也可能耗費大量時間：converting HEAP to MyISAM(查詢結果太大時,把結果放在磁盤)、create tmp table(建立臨時表,如group時儲存中間結果)、Copying to tmp table on disk(把內存臨時表複製到磁盤)、locked(被其餘查詢鎖住) 、logging slow query(記錄慢查詢)。

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