数据库优化技巧 - SQL语句优化

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拿到一段须要优化的慢查询sql，不少人都感受无从下手。
其实SQL优化是有技巧与套路的，阅读完本文你将学会这些优化套路，让你成为别人眼中的数据库高手！

程序员

判断问题SQL

判断SQL是否有问题时能够经过两个表象进行判断：web

系统级别表象

CPU消耗严重
IO等待严重
页面响应时间过长
应用的日志出现超时等错误

可使用 sar命令，top命令查看当前系统状态。sql

也能够经过 Prometheus、Grafana等监控工具观察服务器状态。（感兴趣的能够翻看我以前的文章）数据库

SQL语句表象

冗长
执行时间过长
从全表扫描获取数据
执行计划中的rows、cost很大

冗长的SQL都好理解，一段SQL太长阅读性确定会差，并且出现问题的频率确定会更高。更进一步判断SQL问题就得从执行计划入手，以下所示：服务器

执行计划告诉咱们本次查询走了全表扫描 Type=ALL，rows很大(9950400)基本能够判断这是一段"有味道"的SQL。微信

获取问题SQL

不一样数据库有不一样的获取方法，如下为目前主流数据库的慢查询SQL获取工具session

MySQL

慢查询日志
测试工具loadrunner
Percona公司的ptquery等工具

Oracle

AWR报告
测试工具loadrunner等
相关内部视图如v 、 session_wait等
GRID CONTROL监控工具

达梦数据库

AWR报告
测试工具loadrunner等
达梦性能监控工具（dem）
相关内部视图如v 、 session_wait等

SQL编写技巧

SQL编写有如下几个通用的技巧：架构

• 合理使用索引

索引少了查询慢；
索引多了占用空间大，执行增删改语句的时候须要动态维护索引，影响性能选择率高（重复值少）且被where频繁引用须要创建B树索引；
通常join列须要创建索引；
复杂文档类型查询采用全文索引效率更好；
索引的创建要在查询和DML性能之间取得平衡；
复合索引建立时要注意基于非前导列查询的状况

• 使用UNION ALL替代UNION

UNION ALL的执行效率比UNION高，UNION执行时须要排重；
UNION须要对数据进行排序

• 避免select * 写法

执行SQL时优化器须要将 * 转成具体的列；
每次查询都要回表，不能走覆盖索引。

• JOIN字段建议创建索引

通常JOIN字段都提早加上索引

• 避免复杂SQL语句

提高可阅读性；避免慢查询的几率；
能够转换成多个短查询，用业务端处理

• 避免where 1=1写法

• 避免order by rand()相似写法

RAND()致使数据列被屡次扫描

SQL优化

执行计划

完成SQL优化必定要先读执行计划，执行计划会告诉你哪些地方效率低，哪里能够须要优化。咱们以MYSQL为例，看看执行计划是什么。（每一个数据库的执行计划都不同，须要自行了解）explain sql

字段	解释
id	每一个被独立执行的操做标识，标识对象被操做的顺序，id值越大，先被执行，若是相同，执行顺序从上到下
select_type	查询中每一个select 字句的类型
table	被操做的对象名称，一般是表名，但有其余格式
partitions	匹配的分区信息(对于非分区表值为NULL)
type	链接操做的类型
possible_keys	可能用到的索引
key	优化器实际使用的索引(最重要的列) 从最好到最差的链接类型为 `const`、`eq_reg`、`ref`、`range`、`index`和 `ALL`。当出现 `ALL`时表示当前SQL出现了“坏味道”
key_len	被优化器选定的索引键长度，单位是字节
ref	表示本行被操做对象的参照对象，无参照对象为NULL
rows	查询执行所扫描的元组个数（对于innodb，此值为估计值）
filtered	条件表上数据被过滤的元组个数百分比
extra	执行计划的重要补充信息，当此列出现 `Using filesort` , `Using temporary` 字样时就要当心了，极可能SQL语句须要优化

接下来咱们用一段实际优化案例来讲明SQL优化的过程及优化技巧。

优化案例

表结构

CREATE TABLE `a`
(
    `id`          int(11) NOT NULLAUTO_INCREMENT,
    `seller_id`   bigint(20)                                       DEFAULT NULL,
    `seller_name` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
    `gmt_create`  varchar(30)                                      DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
);
CREATE TABLE `b`
(
    `id`          int(11) NOT NULLAUTO_INCREMENT,
    `seller_name` varchar(100) DEFAULT NULL,
    `user_id`     varchar(50)  DEFAULT NULL,
    `user_name`   varchar(100) DEFAULT NULL,
    `sales`       bigint(20)   DEFAULT NULL,
    `gmt_create`  varchar(30)  DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
);
CREATE TABLE `c`
(
    `id`         int(11) NOT NULLAUTO_INCREMENT,
    `user_id`    varchar(50)  DEFAULT NULL,
    `order_id`   varchar(100) DEFAULT NULL,
    `state`      bigint(20)   DEFAULT NULL,
    `gmt_create` varchar(30)  DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
);

查询要求
三张表关联，查询当前用户在当前时间先后10个小时的订单状况，并根据订单建立时间升序排列，具体SQL以下

select a.seller_id,
       a.seller_name,
       b.user_name,
       c.state
from a,
     b,
     c
where a.seller_name = b.seller_name
  and b.user_id = c.user_id
  and c.user_id = 17
  and a.gmt_create
    BETWEEN DATE_ADD(NOW(), INTERVAL – 600 MINUTE)
    AND DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 600 MINUTE)
order by a.gmt_create；

查看数据量
原执行时间
原执行计划
初步优化思路

SQL中 where条件字段类型要跟表结构一致，表中 user_id 为varchar(50)类型，实际SQL用的int类型，存在隐式转换，也未添加索引。将b和c表 user_id 字段改为int类型。
因存在b表和c表关联，将b和c表 user_id 建立索引
因存在a表和b表关联，将a和b表 seller_name 字段建立索引
利用复合索引消除临时表和排序

初步优化SQL

alter table b modify `user_id` int(10) DEFAULT NULL;
alter table c modify `user_id` int(10) DEFAULT NULL;
alter table c add index `idx_user_id`(`user_id`);
alter table b add index `idx_user_id_sell_name`(`user_id`,`seller_name`);
alter table a add index `idx_sellname_gmt_sellid`(`gmt_create`,`seller_name`,`seller_id`);

查看优化后执行时间
查看优化后执行计划
查看warnings信息
继续优化
alter table a modify "gmt_create" datetime DEFAULT NULL;
查看执行时间
查看执行计划经过观察执行计划，到了这一步已经再也不须要优化！
优化总结
总结一下完成一段SQL优化的思路与过程：
一、查看执行计划 explain
二、若是有告警信息，查看告警信息 show warnings;
三、查看SQL涉及的表结构和索引信息
四、根据执行计划，思考可能的优化点
五、按照可能的优化点执行表结构变动、增长索引、SQL改写等操做
六、查看优化后的执行时间和执行计划
七、若是优化效果不明显，重复第四步操做

总结

这篇文章首先让你了解慢查询的表象，让你能够经过一些工具识别出慢查询语句；
而后告诉你SQL优化的一些经常使用套路技巧，掌握这些套路技巧至少能够解决80%的SQL优化问题；
最后经过一个示例从分析开始一步一步完成慢查询语句的优化，其中查看执行计划是优化过程当中最终要的操做，你们必定要掌握。

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我们下期见！

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