MySQL性能管理及架構設計：SQL查詢優化、分庫分表

04-15

一、SQL查詢優化（重要）

1.1 獲取有性能問題SQL的三種方式

通過用戶反饋獲取存在性能問題的SQL；
通過慢查日誌獲取存在性能問題的SQL；
實時獲取存在性能問題的SQL；

1.1.2 慢查日誌分析工具

相關配置參數：

slow_query_log # 啟動停止記錄慢查日誌，慢查詢日誌默認是沒有開啟的可以在配置文件中開啟(on)slow_query_log_file # 指定慢查日誌的存儲路徑及文件，日誌存儲和數據從存儲應該分開存儲long_query_time # 指定記錄慢查詢日誌SQL執行時間的閥值默認值為10秒通常,對於一個繁忙的系統來說,改為0.001秒(1毫秒)比較合適log_queries_not_using_indexes #是否記錄未使用索引的SQL

常用工具：mysqldumpslow和pt-query-digest

pt-query-digest --explain h=127.0.0.1,u=root,p=p@ssWord slow-mysql.log

1.1.3 實時獲取有性能問題的SQL（推薦）

SELECT id,user,host,DB,command,time,state,infoFROM information_schema.processlistWHERE TIME>=60

查詢當前伺服器執行超過60s的SQL，可以通過腳本周期性的來執行這條SQL，就能查出有問題的SQL。

1.2 SQL的解析預處理及生成執行計劃（重要）

1.2.1 查詢過程描述（重點！！！）

通過上圖可以清晰的了解到MySql查詢執行的大致過程：

發送SQL語句。
查詢緩存，如果命中緩存直接返回結果。
SQL解析，預處理，再由優化器生成對應的查詢執行計劃。
執行查詢，調用存儲引擎API獲取數據。
返回結果。

1.2.2 查詢緩存對性能的影響（建議關閉緩存）

第一階段：

相關配置參數：

query_cache_type # 設置查詢緩存是否可用query_cache_size # 設置查詢緩存的內存大小query_cache_limit # 設置查詢緩存可用的存儲最大值（加上sql_no_cache可以提高效率）query_cache_wlock_invalidate # 設置數據表被鎖後是否返回緩存中的數據query_cache_min_res_unit # 設置查詢緩存分配的內存塊的最小單

緩存查找是利用對大小寫敏感的哈希查找來實現的，Hash查找只能進行全值查找（sql完全一致），如果緩存命中，檢查用戶許可權，如果許可權允許，直接返回，查詢不被解析，也不會生成查詢計劃。

在一個讀寫比較頻繁的系統中，建議關閉緩存，因為緩存更新會加鎖。將query_cache_type設置為off,query_cache_size設置為0。

1.2.3 第二階段：MySQL依照執行計劃和存儲引擎進行交互

這個階段包括了多個子過程：

一條查詢可以有多種查詢方式，查詢優化器會對每一種查詢方式的（存儲引擎）統計信息進行比較，找到成本最低的查詢方式，這也就是索引不能太多的原因。

1.3 會造成MySQL生成錯誤的執行計劃的原因

1、統計信息不準確

2、成本估算與實際的執行計劃成本不同

3、給出的最優執行計劃與估計的不同

4、MySQL不考慮並發查詢

5、會基於固定規則生成執行計劃

6、MySQL不考慮不受其控制的成本，如存儲過程，用戶自定義函數

1.4 MySQL優化器可優化的SQL類型

查詢優化器：對查詢進行優化並查詢mysql認為的成本最低的執行計劃。為了生成最優的執行計劃，查詢優化器會對一些查詢進行改寫

可以優化的sql類型

1、重新定義表的關聯順序；

2、將外連接轉換為內連接；

3、使用等價變換規則；

4、優化count(),min(),max()；

5、將一個表達式轉換為常數；

6、子查詢優化；

7、提前終止查詢，如發現一個不成立條件(如where id = -1)，立即返回一個空結果；

8、對in()條件進行優化；

1.5 查詢處理各個階段所需要的時間

1.5.1 使用profile(目前已經不推薦使用了)

set profiling = 1; #啟動profile,這是一個session級的配製執行查詢show profiles; # 查詢每一個查詢所消耗的總時間的信息show profiles for query N; # 查詢的每個階段所消耗的時間

1.5.2 performance_schema是5.5引入的一個性能分析引擎（5.5版本時期開銷比較大）

啟動監控和歷史記錄表：use performance_schema

update setup_instruments set enabled=YES,TIME = YES WHERE NAME LIKE stage%;update set_consumbers set enabled=YES,TIME = YES WHERE NAME LIKE event%;

1.6 特定SQL的查詢優化

1.6.1 大表的數據修改

1.6.2 大表的結構修改

利用主從複製，先對從伺服器進入修改，然後主從切換
（推薦）

添加一個新表（修改後的結構），老表數據導入新表，老表建立觸發器，修改數據同步到新表，老表加一個排它鎖（重命名），新表重命名，刪除老表。

修改語句這個樣子：

alter table sbtest4 modify c varchar(150) not null default

利用工具修改：

1.6.3 優化not in 和 <> 查詢

子查詢改寫為關聯查詢：

二、分庫分表

2.1 分庫分表的幾種方式

分擔讀負載可通過一主多從，升級硬體來解決。

2.1.1 把一個實例中的多個資料庫拆分到不同實例（集群）

拆分簡單,不允許跨庫。但並不能減少寫負載。

2.1.2 把一個庫中的表分離到不同的資料庫中

該方式只能在一定時間內減少寫壓力。

以上兩種方式只能暫時解決讀寫性能問題。

2.1.3 資料庫分片

對一個庫中的相關表進行水平拆分到不同實例的資料庫中

2.1.3.1 如何選擇分區鍵

分區鍵要能儘可能避免跨分區查詢的發生
分區鍵要儘可能使各個分區中的數據平均

2.1.3.2 分片中如何生成全局唯一ID

擴展：表的垂直拆分和水平拆分

文章來源：https://segmentfault.com/a/1190000013781544

Mysql相關視頻內容推薦：http://www.roncoo.com/course/list.html?courseName=mysql