美團(tuán)一面：如何優(yōu)化慢SQL？
原文：https://c1n.cn/tEsnA
前言
在應(yīng)用開發(fā)的早期，數(shù)據(jù)量少，開發(fā)人員開發(fā)功能時(shí)更重視功能上的實(shí)現(xiàn)，隨著生產(chǎn)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)，很多 SQL 語句開始暴露出性能問題，對(duì)生產(chǎn)的影響也越來越大，有時(shí)可能這些有問題的 SQL 就是整個(gè)系統(tǒng)性能的瓶頸。
SQL 優(yōu)化一般步驟
| 通過慢查日志等定位那些執(zhí)行效率較低的 SQL 語句
| explain 分析SQL的執(zhí)行計(jì)劃
ALL 全表掃描
index 索引全掃描
range 索引范圍掃描，常用語<,<=,>=,between,in 等操作
ref 使用非唯一索引掃描或唯一索引前綴掃描，返回單條記錄，常出現(xiàn)在關(guān)聯(lián)查詢中
eq_ref 類似 ref，區(qū)別在于使用的是唯一索引，使用主鍵的關(guān)聯(lián)查詢
const/system 單條記錄，系統(tǒng)會(huì)把匹配行中的其他列作為常數(shù)處理，如主鍵或唯一索引查詢
null MySQL 不訪問任何表或索引，直接返回結(jié)果
雖然上至下，效率越來越高，但是根據(jù) cost 模型，假設(shè)有兩個(gè)索引 idx1(a, b, c),idx2(a, c)，SQL 為"select * from t where a = 1 and b in (1, 2) order by c";如果走 idx1，那么是 type 為 range，如果走 idx2，那么 type 是 ref；當(dāng)需要掃描的行數(shù)，使用 idx2 大約是 idx1 的 5 倍以上時(shí)，會(huì)用 idx1，否則會(huì)用 idx2
Using filesort：MySQL 需要額外的一次傳遞，以找出如何按排序順序檢索行。通過根據(jù)聯(lián)接類型瀏覽所有行并為所有匹配 WHERE 子句的行保存排序關(guān)鍵字和行的指針來完成排序。然后關(guān)鍵字被排序，并按排序順序檢索行；
Using temporary：使用了臨時(shí)表保存中間結(jié)果，性能特別差，需要重點(diǎn)優(yōu)化；
Using index：表示相應(yīng)的 select 操作中使用了覆蓋索引（Coveing Index）,避免訪問了表的數(shù)據(jù)行，效率不錯(cuò)！如果同時(shí)出現(xiàn) using where，意味著無法直接通過索引查找來查詢到符合條件的數(shù)據(jù)；
Using index condition：MySQL5.6 之后新增的 ICP，using index condtion 就是使用了 ICP（索引下推），在存儲(chǔ)引擎層進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾，而不是在服務(wù)層過濾，利用索引現(xiàn)有的數(shù)據(jù)減少回表的數(shù)據(jù)。
|?show profile 分析
了解 SQL 執(zhí)行的線程的狀態(tài)及消耗的時(shí)間。
SHOW?PROFILES?;
SHOW?PROFILE?FOR?QUERY??#{id};
| trace
trace 分析優(yōu)化器如何選擇執(zhí)行計(jì)劃，通過 trace 文件能夠進(jìn)一步了解為什么優(yōu)惠券選擇 A 執(zhí)行計(jì)劃而不選擇 B 執(zhí)行計(jì)劃。
set?optimizer_trace="enabled=on";
set?optimizer_trace_max_mem_size=1000000;
select?*?from?information_schema.optimizer_trace;
| 確定問題并采用相應(yīng)的措施
如下：
優(yōu)化索引
優(yōu)化 SQL 語句：修改 SQL、IN 查詢分段、時(shí)間查詢分段、基于上一次數(shù)據(jù)過濾
改用其他實(shí)現(xiàn)方式：ES、數(shù)倉(cāng)等
數(shù)據(jù)碎片處理
場(chǎng)景分析
| 案例 1：最左匹配
索引：
KEY?`idx_shopid_orderno`?(`shop_id`,`order_no`)
select?*?from?_t?where?orderno=''
查詢匹配從左往右匹配，要使用 order_no 走索引，必須查詢條件攜帶 shop_id 或者索引（shop_id，order_no）調(diào)換前后順序。
| 案例 2：隱式轉(zhuǎn)換
索引：
KEY?`idx_mobile`?(`mobile`)
select?*?from?_user?where?mobile=12345678901
隱式轉(zhuǎn)換相當(dāng)于在索引上做運(yùn)算，會(huì)讓索引失效。mobile 是字符類型，使用了數(shù)字，應(yīng)該使用字符串匹配，否則 MySQL 會(huì)用到隱式替換，導(dǎo)致索引失效。
| 案例 3：大分頁(yè)
索引：
KEY?`idx_a_b_c`?(`a`,?`b`,?`c`)
select?*?from?_t?where?a?=?1?and?b?=?2?order?by?c?desc?limit?10000,?10;
對(duì)于大分頁(yè)的場(chǎng)景，可以優(yōu)先讓產(chǎn)品優(yōu)化需求，如果沒有優(yōu)化的，有如下兩種優(yōu)化方式：
一種是把上一次的最后一條數(shù)據(jù)，也即上面的 c 傳過來，然后做“c < xxx”處理，但是這種一般需要改接口協(xié)議，并不一定可行 另一種是采用延遲關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)行處理，減少 SQL 回表，但是要記得索引需要完全覆蓋才有效果。
select?t1.*?from?_t?t1,?(select?id?from?_t?where?a?=?1?and?b?=?2?order?by?c?desc?limit?10000,?10)?t2?where?t1.id?=?t2.id;
| 案例 4：in + order by
索引：
KEY?`idx_shopid_status_created`?(`shop_id`,?`order_status`,?`created_at`)
select?*?from?_order?where?shop_id?=?1?and?order_status?in?(1,?2,?3)?order?by?created_at?desc?limit?10
in 查詢?cè)?MySQL 底層是通過 n*m 的方式去搜索，類似 union，但是效率比 union 高。
in 查詢?cè)谶M(jìn)行 cost 代價(jià)計(jì)算時(shí)（代價(jià) = 元組數(shù) * IO 平均值），是通過將 in 包含的數(shù)值，一條條去查詢獲取元組數(shù)的，因此這個(gè)計(jì)算過程會(huì)比較的慢。
所以 MySQL 設(shè)置了個(gè)臨界值（eq_range_index_dive_limit），5.6 之后超過這個(gè)臨界值后該列的 cost 就不參與計(jì)算了。因此會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行計(jì)劃選擇不準(zhǔn)確。
默認(rèn)是 200，即 in 條件超過了 200 個(gè)數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致 in 的代價(jià)計(jì)算存在問題，可能會(huì)導(dǎo)致 MySQL 選擇的索引不準(zhǔn)確。
處理方式：可以（order_status，created_at）互換前后順序，并且調(diào)整 SQL 為延遲關(guān)聯(lián)。
| 案例 5：范圍查詢阻斷，后續(xù)字段不能走索引
索引：
KEY?`idx_shopid_created_status`?(`shop_id`,?`created_at`,?`order_status`)
select?*?from?_order?where?shop_id?=?1?and?created_at?>?'2021-01-01?00:00:00'?and?order_status?=?10
范圍查詢還有“IN、between”。
| 案例 6：不等于、不包含不能用到索引的快速搜索
可以用到 ICP：
select?*?from?_order?where?shop_id=1?and?order_status?not?in?(1,2)
select?*?from?_order?where?shop_id=1?and?order_status?!=?1
在索引上，避免使用 NOT、!=、<>、!<、!>、NOT EXISTS、NOT IN、NOT LIKE等。
| 案例 7：優(yōu)化器選擇不使用索引的情況
如果要求訪問的數(shù)據(jù)量很小，則優(yōu)化器還是會(huì)選擇輔助索引，但是當(dāng)訪問的數(shù)據(jù)占整個(gè)表中數(shù)據(jù)的蠻大一部分時(shí)（一般是 20% 左右），優(yōu)化器會(huì)選擇通過聚集索引來查找數(shù)據(jù)。
select?*?from?_order?where??order_status?=?1
查詢出所有未支付的訂單，一般這種訂單是很少的，即使建了索引，也沒法使用索引。
| 案例 8：復(fù)雜查詢
select?sum(amt)?from?_t?where?a?=?1?and?b?in?(1,?2,?3)?and?c?>?'2020-01-01';
select?*?from?_t?where?a?=?1?and?b?in?(1,?2,?3)?and?c?>?'2020-01-01'?limit?10;
| 案例 9：asc 和 desc 混用
select?*?from?_t?where?a=1?order?by?b?desc,?c?asc
desc 和 asc 混用時(shí)會(huì)導(dǎo)致索引失效。
| 案例 10：大數(shù)據(jù)
那么需要注意，頻繁的清理數(shù)據(jù)，會(huì)照成數(shù)據(jù)碎片，需要聯(lián)系 DBA 進(jìn)行數(shù)據(jù)碎片處理
全棧架構(gòu)社區(qū)交流群
?「全棧架構(gòu)社區(qū)」建立了讀者架構(gòu)師交流群，大家可以添加小編微信進(jìn)行加群。歡迎有想法、樂于分享的朋友們一起交流學(xué)習(xí)。