一、慢查询

1、常见情形

聚合查询

多表查询

表数据量过大查询

深度分页查询

2、定位慢查询

方案一、开源工具

• 调试工具：Arthas
• 运维工具：Prometheus、Skywalking

方案二、MySQL自带慢日志

在MySQL配置文件 /etc/my.conf 中配置：

# 开启MySQL慢日志开关
slow_query_log=ON 
# 设置慢日志时间2秒，超过2秒的SQL语句会被认为是慢查询，记录慢查询日志 
long_query_time=2 
# 慢日志记录文件 
slow_query_log_file =/var/lib/mysql/localhost-slow.log

重启MySQL服务器，后续可在对应日志文件中查看慢日志信息。

3、慢SQL优化

• 聚合查询，考虑增加临时表
• 多表查询，优化SQL语句
• 表数据量过大，增加索引
• 深度分页查询，

其中，聚合查询、多表查询、数据量过大的情况，均可以使用SQL执行计划分析，进行优化。 

EXPLAIN/DESC + 原SQL语句

字段含义

• possible_key，当前SQL可能会使用到的索引；
• key，当前SQL实际命中的索引；
• key_len，索引"key"占用空间大小；
• Extra，额外的优化建议；
  • Using where；Using index：使用了索引，需要的数据在索引中都能够找到，不需要回表查询。
  • Using index condition：使用了索引，但是需要回表查数据。
• type，该SQL数据访问/操作的类型，性能从好到差依次为：NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all。
  • ALL，扫描全部数据，MySQL将遍历全表以找到匹配的行；
  • index，遍历索引，索引树扫描；
  • range，索引范围查找；
  • ref，使用非唯一索引查找数据；
  • eq_ref，类似ref，区别是使用的索引为唯一索引，对于每个索引的键值，表中只有一条记录匹配。
  • const，根据主键查询；
  • system，查询mysql自带的表；

Q：某条SQL查询很慢，如何分析？

A：可以使用MySQL自带分析工具EXPLAIN。

• 通过key和key_len检查是否命中了索引（索引本身存在是否有失效的情况）
• 通过type字段查看sql是否有进一步的优化空间，是否存在全索引扫描或全盘扫描
• 通过extra建议判断，是否出现了回表的情况，如果出现了，可以尝试添加索引或修改返回字段来修复

二、MySQL存储引擎

1、分类

存储引擎是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式。存储引擎基于表，而非基于数据库。

# 特性	MyISAM	InnoDB	MEMORY
事务	×	✔	×
锁机制	表锁	表锁、行锁	表锁
外键	×	✔	×

在mysql中提供了很多的存储引擎，比较常见有InnoDB、MyISAM、Memory

• InnoDB存储引擎是mysql5.5之后是默认的引擎，它支持事务、外键、表级锁和行级锁
  • DML操作遵循ACID模型，支持事务；
  • 行级锁，提高并发性能；
  • 支持外键，FOREIGN KEY 约束，保证数据的完整及正确性。
• MyISAM是早期的引擎，不支持事务、只有表级锁、也没有外键，用的不多
• Memory主要把数据存储在内存，支持表级锁，没有外键和事务，用的也不多

2、体系结构

三、索引

索引（index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序)。在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构（B+树），这些数据结构以某种方式指向数据， 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。

1、B树

2、B+树

MySQL的InnoDB引擎采用的B+树的数据结构来存储索引

• 阶数更多，路径更短
• 磁盘读写代价B+树更低，非叶子节点只存储指针，叶子阶段存储数据
• B+树便于扫库和区间查询，叶子节点是一个双向链表（叶子节点内部为单向链表）。

B树与B+树对比:

①：磁盘读写代价B+树更低；②：查询效率B+树更加稳定；③：B+树便于扫库和区间查询

3、聚簇索引与非聚簇索引

聚簇索引，数据存储和索引在一块，索引结构的叶子节点保存了行数据。聚簇索引在每张表中都有且仅有一个。

非聚簇索引（二级索引），将数据与索引分开存储，叶子节点关联的内容为对应的主键。一张表可以有多个二级索引。

聚集索引选取规则:

• 如果存在主键，主键索引就是聚集索引。
• 如果不存在主键，将使用第一个唯一索引（UNIQUE）作为聚集索引。
• 如果表没有主键，且没有合适的唯一索引，则InnoDB会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引。

回表查询：通过二级索引找到对应的主键，然后根据主键值通过聚簇索引找到对应的行数据，这个查找的过程称为回表。

4、覆盖索引

覆盖索引：指查询使用了索引，并且需要返回的列，在该索引中已经全部能够找到 。

• 使用id查询，直接走聚集索引查询，一次索引扫描，直接返回数据，性能高。
• 如果返回的列中没有创建索引，可能会触发回表查询，尽量避免使用 select *。

# 超大分页问题处理，

数据量较大的情况，使用 limit 分页查询，查询越靠后，查询效率越低。

优化思路：一般分页查询时，通过创建 覆盖索引 能够比较好地提高性能，可以通过 覆盖索引 + 子查询 的形式进行优化。

select * from tb_sku t,(select id from tb_sku order by id limit 90000,10) a 
where t.id = a.id;

Q：超大分页怎么处理？

A：超大分页一般在数据量较大时，使用了limit分页查询，且需要对数据进行排序。这种情况下查询的效率就会比较低，可以采用覆盖索引和子查询解决。

首先，分页查询数据的主键id字段，然后用子查询来过滤，只需要查询这个id列表中的数据即可。因为查询id的时候走的是覆盖索引，所以效率会提升。