MySQL的优化主要分为结构优化(Scheme optimization)和查询优化(Query optimization)。
最左前缀原理与相关优化
情况一:全列匹配。 很明显,当按照索引中所有列进行精确匹配(这里精确匹配指“=”或“IN”匹配)时,索引可以被用到。
情况二:最左前缀匹配。 当查询条件精确匹配索引的左边连续一个或几个列时,如<emp_no>或<emp_no, title>,索引可以被用到,但是只能用到一部分,即条件所组成的最左前缀
情况三:查询条件用到了索引中列的精确匹配,但是中间某个条件未提供。 1 加一个辅助索引 2 使用一种称之为“隔离列”的优化方法,将emp_no与from_date之间的“坑”填上。中间用in
情况四:查询条件没有指定索引第一列。 由于不是最左前缀,索引这样的查询显然用不到索引。
情况五:匹配某列的前缀字符串。 此时可以用到索引,但是如果通配符不是只出现在末尾,则无法使用索引。
情况六:范围查询。 范围列可以用到索引(必须是最左前缀),但是范围列后面的列无法用到索引。同时,索引最多用于一个范围列,因此如果查询条件中有两个范围列则无法全用到索引。
情况七:查询条件中含有函数或表达式 很不幸,如果查询条件中含有函数或表达式,则MySQL不会为这列使用索引(虽然某些在数学意义上可以使用)因此在写查询语句时尽量避免表达式出现在查询中,而是先手工私下代数运算,转换为无表达式的查询语句。
索引选择性与前缀索引
既然索引可以加快查询速度,那么是不是只要是查询语句需要,就建上索引?答案是否定的。因为索引虽然加快了查询速度,但索引也是有代价的:索引文件本身要消耗存储空间,同时索引会加重插入、删除和修改记录时的负担,另外,MySQL在运行时也要消耗资源维护索引,因此索引并不是越多越好。一般两种情况下不建议建索引。
第一种情况是表记录比较少,例如一两千条甚至只有几百条记录的表,没必要建索引,让查询做全表扫描就好了。至于多少条记录才算多,这个个人有个人的看法,我个人的经验是以2000作为分界线,记录数不超过 2000可以考虑不建索引,超过2000条可以酌情考虑索引。
另一种不建议建索引的情况是索引的选择性较低。所谓索引的选择性(Selectivity),是指不重复的索引值(也叫基数,Cardinality)与表记录数(#T)的比值:Index Selectivity = Cardinality / #T
显然选择性的取值范围为(0, 1],选择性越高的索引价值越大,这是由B+Tree的性质决定的。
有一种与索引选择性有关的索引优化策略叫做前缀索引,就是用列的前缀代替整个列作为索引key,当前缀长度合适时,可以做到既使得前缀索引的选择性接近全列索引,同时因为索引key变短而减少了索引文件的大小和维护开销。
前缀索引兼顾索引大小和查询速度,但是其缺点是不能用于 ORDER BY 和 GROUP BY操作,也不能用于Covering index(即当索引本身包含查询所需全部数据时,不再访问数据文件本身)。
InnoDB的主键选择与插入优化
在使用InnoDB存储引擎时,如果没有特别的需要,请永远使用一个与业务无关的自增字段作为主键。
这样就会形成一个紧凑的索引结构,近似
顺序填满。由于每次插入时也
不需要移动已有数据,因此效率很高,也不会增加很多开销在维护索引上。
如果使用非自增主键(如果身份证号或学号等),由于每次插入主键的值近似于随机,因此每次新纪录都要被插到现有索引页得中间某个位置:
此时MySQL不得不为了将新记录插到合适位置而移动数据,甚至目标页面可能已经被回写到磁盘上而从缓存中清掉,此时又要从磁盘上读回来,这增加了很多开销,同时频繁的移动、分页操作造成了
大量的碎片,得到了不够紧凑的索引结构,后续不得不通过OPTIMIZE TABLE来重建表并优化填充页面。
查询优化
1.对查询进行优化,应尽量避免全表扫描,首先应考虑在 where 及 order by 涉及的列上建立索引。
2.应尽量避免在 where 子句中使用!=或<>操作符,否则将引擎放弃使用索引而进行全表扫描。
3.应尽量避免在 where 子句中对字段进行 null 值判断,否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描,如:
select id from t where num is null
可以在num上设置默认值0,确保表中num列没有null值,然后这样查询:
select id from t where num=0
4.应尽量避免在 where 子句中使用 or 来连接条件,否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描,如:
select id from t where num=10 or num=20
可以这样查询:
select id from t where num=10
union all
select id from t where num=20
5.下面的查询也将导致全表扫描:
select id from t where name like '%abc%'
若要提高效率,可以考虑全文检索。
6.in 和 not in 也要慎用,否则会导致全表扫描,如:
select id from t where num in(1,2,3)
对于连续的数值,能用 between 就不要用 in 了:
select id from t where num between 1 and 3
7.如果在 where 子句中使用参数,也会导致全表扫描。因为SQL只有在运行时才会解析局部变量,但优化程序不能将访问计划的选择推迟到运行时;它必须在编译时进行选择。然而,如果在编译时建立访问计划,变量的值还是未知的,因而无法作为索引选择的输入项。如下面语句将进行全表扫描:
select id from t where num=@num
可以改为强制查询使用索引:
select id from t with(index(索引名)) where num=@num
8.应尽量避免在 where 子句中对字段进行表达式操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。如:
select id from t where num/2=100
应改为:
select id from t where num=100*2
9.应尽量避免在where子句中对字段进行函数操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。如:
select id from t where substring(name,1,3)='abc'--name以abc开头的id
select id from t where datediff(day,createdate,'2005-11-30')=0--'2005-11-30'生成的id
应改为:
select id from t where name like 'abc%'
select id from t where createdate>='2005-11-30' and createdate<'2005-12-1'
10.不要在 where 子句中的“=”左边进行函数、算术运算或其他表达式运算,否则系统将可能无法正确使用索引。
11.在使用索引字段作为条件时,如果该索引是复合索引,那么必须使用到该索引中的第一个字段作为条件时才能保证系统使用该索引,否则该索引将不会被使用,并且应尽可能的让字段顺序与索引顺序相一致。
12.不要写一些没有意义的查询,如需要生成一个空表结构:
select col1,col2 into #t from t where 1=0
这类代码不会返回任何结果集,但是会消耗系统资源的,应改成这样:
create table #t(...)
13.很多时候用 exists 代替 in 是一个好的选择:
select num from a where num in(select num from b)
用下面的语句替换:
select num from a where exists(select 1 from b where num=a.num)
14.并不是所有索引对查询都有效,SQL是根据表中数据来进行查询优化的,当索引列有大量数据重复时,SQL查询可能不会去利用索引,如一表中有字段sex,male、female几乎各一半,那么即使在sex上建了索引也对查询效率起不了作用。
15.索引并不是越多越好,索引固然可以提高相应的 select 的效率,但同时也降低了 insert 及 update 的效率,因为 insert 或 update 时有可能会重建索引,所以怎样建索引需要慎重考虑,视具体情况而定。一个表的索引数最好不要超过6个,若太多则应考虑一些不常使用到的列上建的索引是否有必要。
16.应尽可能的避免更新 clustered 索引数据列,因为 clustered 索引数据列的顺序就是表记录的物理存储顺序,一旦该列值改变将导致整个表记录的顺序的调整,会耗费相当大的资源。若应用系统需要频繁更新 clustered 索引数据列,那么需要考虑是否应将该索引建为 clustered 索引。
17.尽量使用数字型字段,若只含数值信息的字段尽量不要设计为字符型,这会降低查询和连接的性能,并会增加存储开销。这是因为引擎在处理查询和连接时会逐个比较字符串中每一个字符,而对于数字型而言只需要比较一次就够了。
18.尽可能的使用 varchar/nvarchar 代替 char/nchar ,因为首先变长字段存储空间小,可以节省存储空间,其次对于查询来说,在一个相对较小的字段内搜索效率显然要高些。
19.任何地方都不要使用 select * from t ,用具体的字段列表代替“*”,不要返回用不到的任何字段。
20.尽量使用表变量来代替临时表。如果表变量包含大量数据,请注意索引非常有限(只有主键索引)。
21.避免频繁创建和删除临时表,以减少系统表资源的消耗。
22.临时表并不是不可使用,适当地使用它们可以使某些例程更有效,例如,当需要重复引用大型表或常用表中的某个数据集时。但是,对于一次性事件,最好使用导出表。
23.在新建临时表时,如果一次性插入数据量很大,那么可以使用 select into 代替 create table,避免造成大量 log ,以提高速度;如果数据量不大,为了缓和系统表的资源,应先create table,然后insert。
24.如果使用到了临时表,在存储过程的最后务必将所有的临时表显式删除,先 truncate table ,然后 drop table ,这样可以避免系统表的较长时间锁定。
25.尽量避免使用游标,因为游标的效率较差,如果游标操作的数据超过1万行,那么就应该考虑改写。
26.使用基于游标的方法或临时表方法之前,应先寻找基于集的解决方案来解决问题,基于集的方法通常更有效。
27.与临时表一样,游标并不是不可使用。对小型数据集使用 FAST_FORWARD 游标通常要优于其他逐行处理方法,尤其是在必须引用几个表才能获得所需的数据时。在结果集中包括“合计”的例程通常要比使用游标执行的速度快。如果开发时间允许,基于游标的方法和基于集的方法都可以尝试一下,看哪一种方法的效果更好。
28.在所有的存储过程和触发器的开始处设置 SET NOCOUNT ON ,在结束时设置 SET NOCOUNT OFF 。无需在执行存储过程和触发器的每个语句后向客户端发送 DONE_IN_PROC 消息。
29.尽量避免向客户端返回大数据量,若数据量过大,应该考虑相应需求是否合理。
30.尽量避免大事务操作,提高系统并发能力。
二、原则总结
原则1、仅列出需要查询的字段,这对速度不会明显的影响,主要是考虑节省应用程序服务器的内存。
原来语句: select * from admin
优化为: select admin_id,admin_name,admin_password from admin
原则2、尽量避免在列上做运算,这样导致索引失效。
原语句: select * from admin where year(admin_time)>2014
优化为: select * from admin where admin_time> '2014-01-01′
原则3、使用JOIN 时候,应该用小的结果驱动大的结果(left join 左边表结果尽量小 如果有条件应该放到左边先处理,right join 同理反向),同事尽量把牵涉到多表联合的查询拆分多个query(多个连表查询效率低,容易到之后锁表和阻塞)。
原来语句 select * from admin left join log on admin.admin_id = log.admin_id where log.admin_id>10
优化为: select * from (select * from admin where admin_id>10) T1 lef join log on T1.admin_id = log.admin_id
原则 4、注意LIKE 模糊查询的使用, 避免使用 %% ,可以使用 后面带% ,双%是不走索引的。
原来语句: select * from admin where admin_name like ‘%de%'
优化为: select * from admin where admin_name >='de' and admin_nam <'df' (注意不是等效的这里试试提供优化的思路)
原则5、使用批量插入节省交互 (当如如果使用存储过程来处理批量的sql 各种逻辑是更好的选择)。
原来语句:insert into admin(admin_name,admin_password) values (‘test1′,'pass1′);
insert into admin(admin_name,admin_password) values (‘test2′,'pass2′);
insert into admin(admin_name,admin_password) values (‘test3′,'pass3′)
优化为: insert into admin(admin_name,admin_password) values(‘test1′,'pass1′),(‘test2′,'pass2′),(‘test3′,'pass3′)
原则6、limit 的基数比较大时使用between。
原来语句:select * from admin order by admin_id limit 100000,10
优化为: select * from admin where admin_id between 100000 admin 100010 order by admin_id
原则7、不要使用rand函数获取多条随机记录。
原来语句: select * from admin order by rand() limit 20
优化为: select * from admin as t1 Join(select round(rand()*((select max(admin_id) from admin)-(select min(id) from admin))+(select min(id) from admin)) as id) as t2 where t1.id>=t2.id order by t1.id limit
原则8、避免使用NULL。
原则9. 不要使用 count(id) 使用 count(*)。
原则10、不要做无谓的排序操作,而应该使用索引完成排序