• MySQL进阶学习


    MySQL进阶学习

    存储引擎

    1).连接层

    最上层是一些客户端和链接服务,包含本地sock通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于TCP/IP的通信。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念,为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于SSL的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。

    2).服务层

    第二层架构主要完成大多数的核心服务功能,如SQL接口,并完成缓存的查询,SQL的分析和优化,部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现,如过程、函数等。在该层,服务器会解析查询并创建相应的内部解析树,并对其完成相应的优化如确定表的查询的顺序,是否利用索引等,最后生成相应的执行操作。如果是select语句,服务器还会查询内部的缓存,如果缓存空间足够大,这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。

    3).引擎层

    存储引擎层,存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取,服务器通过API和存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有不同的功能,这样我们可以根据自己的需要,来选取合适的存储引擎。数据库中的索引是在存储引擎层实现的。

    4).存储层

    数据存储层,主要是将数据(如:redolog、undolog、数据、索引、二进制日志、错误日志、查询日志、慢查询日志等)存储在文件系统之上,并完成与存储引擎的交互。

    和其他数据库相比,MySQL有点与众不同,它的架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎上,插件式的存储引擎架构,将查询处理和其他的系统任务以及数据的存储提取分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。

    存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式。存储引擎是基于表的,而不是基于库的,所以存储引擎也可被称为表类型。我们可以在创建表的时候,来指定选择的存储引擎,如果没有指定将自动选择默认的存储引擎。

    1).建表时指定存储引擎

    
    create table dept
    (
        deptno   int         not null
            primary key,
        deptname varchar(50) null,
        loc      varchar(50) null
    ) engine = InnoDB;
    
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    查看数据库支持的存储引擎 默认是 InnoDB

    show engines;
    
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    存储引擎特点

    InnoDB

    InnoDB是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎,在MySQL 5.5之后,InnoDB是默认的MySQL存储引擎。

    特点: 事务 行级锁 外键

    DML操作遵循ACID模型,支持事务;
    
    行级锁,提高并发访问性能;
    
    支持 FOREIGN KEY约束,保证数据的完整性和正确性;
    
    
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    文件:

    xxx.ibd:xxx代表的是表名,innoDB引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件,存储该表的表结构(frm-早期的、sdi-新版的)、数据和索引。参数:innodb_file_per_table
    
    参数:innodb_file_per_table
    
    
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    表空间: InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层,ibd文件其实就是表空间文件,在表空间中可以包含多个Segment段。

    段:表空间是由各个段组成的,常见的段有数据段、索引段、回滚段等。InnoDB中对于段的管理,都是引擎自身完成,不需要人为对其控制,一个段中包含多个区。

    区:区是表空间的单元结构,每个区的大小为1M。默认情况下,InnoDB存储引擎页大小为16K,即一个区中一共有64个连续的页。

    页:页是组成区的最小单元,页也是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单元,每个页的大小默认为16KB。为了保证页的连续性,InnoDB存储引擎每次从磁盘申请4-5个区。

    行: InnoDB存储引擎是面向行的,也就是说数据是按行进行存放的,在每一行中除了定义表时所指定的字段以外,还包含两个隐藏字段(后面会详细介绍)

    MyISAM

    MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎。
    特点:
    
    不支持事务,不支持外键
    
    支持表锁,不支持行锁
    
    访问速度快
    
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    Memory

    Memory引擎的表数据时存储在内存中的,由于受到硬件问题、或断电问题的影响,只能将这些表作为临时表或缓存使用。
    
    特点:
    
    hash索引(默认)
    
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    面试题:

    InnoDB引擎与MyISAM引擎的区别?
    
    ①.InnoDB引擎,支持事务,而MyISAM不支持。
    
    ②.InnoDB引擎,支持行锁和表锁,而MyISAM仅支持表锁,不支持行锁。
    
    ③.InnoDB引擎,支持外键,而MyISAM是不支持的。
    
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    存储引擎选择

    在选择存储引擎时,应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统,还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。
    
    InnoDB:是Mysql的默认存储引擎,支持事务、外键。如果应用对事务的完整性有比较高的要求,在并发条件下要求数据的一致性,数据操作除了插入和查询之外,还包含很多的更新、删除操作,那么InnoDB存储引擎是比较合适的选择。
    
    MyISAM:如果应用是以读操作和插入操作为主,只有很少的更新和删除操作,并且对事务的完整性、并发性要求不是很高,那么选择这个存储引擎是非常合适的。
    
    MEMORY:将所有数据保存在内存中,访问速度快,通常用于临时表及缓存。MEMORY的缺陷就是对表的大小有限制,太大的表无法缓存在内存中,而且无法保障数据的安全性。
    
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    索引

    介绍:
    
    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,这些数据结构以某种方式引用(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。
    
    
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    特点:

    优势:
    
    提高数据检索的效率,降低数据库的IO成本
    
    通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗。
    
    劣势:
    
    索引大大提高了查询效率,同时却也降低更新表的速度,如对表进行INSERT、UPDATE、DELETE时,效率降低。
    
    
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    索引结构:

    MySQL的索引是在存储引擎层实现的,不同的存储引擎有不同的索引结构,主要包含以下几种:

    索引结构	描述
    B+Tree索引	最常见的索引类型,大部分引擎都支持B+树索引
    Hash索引	底层数据结构是用哈希表实现的,只有精确匹配索引列的查询才有效,不支持范围查询
    R-tree(空间索引)	空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型,主要用于地理空间数据类型,通常使用较少
    Full-text(全文索引)	是一种通过建立倒排索引,快速匹配文档的方式。类似于Lucene,Solr,ES
    
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    上述是MySQL中所支持的所有的索引结构,接下来,我们再来看看不同的存储引擎对于索引结构的支持情况。

    索引	InnoDB	MyISAM	Memory
    B+tree索引	支持	支持	支持
    Hash索引	不支持	不支持	支持
    R-tree索引	不支持	支持	不支持
    Full-text	5.6版本之后支持	支持	不支持
    
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    注意:我们平常所说的索引,如果没有特别指明,都是指B+树结构组织的索引。

    MySQL的索引结构分析

    B-Tree

    B-Tree,B树是一种多叉路衡查找树,相对于二叉树,B树每个节点可以有多个分支,即多叉。以一颗最大度数(max-degree)为5(5阶)的b-tree为例,那这个B树每个节点最多存储4个key,5个指针:

    5阶的B树,每一个节点最多存储4个key,对应5个指针。
    
    一旦节点存储的key数量到达5,就会裂变,中间元素向上分裂。
    
    在B树中,非叶子节点和叶子节点都会存放数据。 
    
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    B+Tree

    B+Tree是B-Tree的变种,我们以一颗最大度数(max-degree)为4(4阶)的b+tree为例

    绿色框框起来的部分,是索引部分,仅仅起到索引数据的作用,不存储数据。

    红色框框起来的部分,是数据存储部分,在其叶子节点中要存储具体的数据。

    B+Tree与B-Tree相比,主要有以下三点区别:
    所有的数据都会出现在叶子节点。
    
    叶子节点形成一个单向链表。
    
    非叶子节点仅仅起到索引数据作用,具体的数据都是在叶子节点存放的。
    
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    我们再来看看MySQL中优化之后的B+Tree。

    MySQL索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上,增加一个指向相邻叶子节点的链表指针,就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问的性能,利于排序。

    Hash

    MySQL中除了支持B+Tree索引,还支持一种索引类型—Hash索引。

    哈希索引就是采用一定的hash算法,将键值换算成新的hash值,映射到对应的槽位上,然后存储在hash表中。

    如果两个(或多个)键值,映射到一个相同的槽位上,他们就产生了hash冲突(也称为hash碰撞),可以通过链表来解决。

    特点:

    A. Hash索引只能用于对等比较(=,in),不支持范围查询(between,>,<,…)

    B.无法利用索引完成排序操作

    C.查询效率高,通常(不存在hash冲突的情况)只需要一次检索就可以了,效率通常要高于B+tree索引

    存储引擎支持

    在MySQL中,支持hash索引的是Memory存储引擎。而InnoDB中具有自适应hash功能,hash索引是InnoDB存储引擎根据B+Tree索引在指定条件下自动构建的。

    面试题:为什么InnoDB存储引擎选择使用B+tree索引结构?
    
    A.相对于二叉树,层级更少,搜索效率高;
    
    B.对于B-tree,无论是叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致一页中存储的键值减少,指针跟着减少,要同样保存大量数据,只能增加树的高度,导致性能降低;
    
    C.相对Hash索引,B+tree支持范围匹配及排序操作;
    
    
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    索引分类

    在MySQL数据库,将索引的具体类型主要分为以下几类:主键索引、唯一索引、常规索引、全文索引。

    分类	含义	特点	关键字
    主键索引	针对于表中主键创建的索引	默认自动创建,只能有一个	PRIMARY
    唯一索引	避免同一个表中某数据列中的值重复	可以有多个	UNIQUE
    常规索引	快速定位特定数据	可以有多个	
    全文索引	全文索引查找的是文本中的关键词,而不是比较索引中的值	可以有多个	FULLTEXT
    
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    聚集索引&二级索引

    而在在InnoDB存储引擎中,根据索引的存储形式,又可以分为以下两种:

    分类	含义	特点
    聚集索引(ClusteredIndex)	将数据存储与索引放到了一块,索引结构的叶子节点保存了行数据	必须有,而且只有一个
    二级索引(SecondaryIndex)	将数据与索引分开存储,索引结构的叶子节点关联的是对应的主键	可以存在多个
    
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    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(UNIQUE)索引作为聚集索引。

    如果表没有主键,或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。

     聚集索引的叶子节点下挂的是这一行的数据。
    
    二级索引的叶子节点下挂的是该字段值对应的主键值。
    
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    具体过程如下:

    ①.由于是根据name字段进行查询,所以先根据name='Arm’到name字段的二级索引中进行匹配查找。但是在二级索引中只能查找到Arm对应的主键值10。(根据排序 先找Lee,A在L之前,继续向左子节点找到Geek,A在G之前,继续向左子节点找到Arm,匹配上,找到Arm对应的主键值10)

    ②.由于查询返回的数据是*,所以此时,还需要根据主键值10,到聚集索引中查找10对应的记录,最终找到10对应的行row。

    ③.最终拿到这一行的数据,直接返回即可。

    回表查询:这种先到二级索引中查找数据,找到主键值,然后再到聚集索引中根据主键值,获取数据的方式,就称之为回表查询。

    面试题:
    
    以下两条SQL语句,那个执行效率高?为什么?
    
    A. select * from user where id = 10 ;
    
    B. select * from user where name = 'Arm' ;
    
    备注:id为主键,name字段创建的有索引;
    
    解答:A语句的执行性能要高于B语句。因为A语句直接走聚集索引,直接返回数据。而B语句需要先查询name字段的二级索引,然后再查询聚集索引,也就是需要进行回表查询。
    
    面试题:
    
    InnoDB主键索引的B+tree高度为多高呢?
    
    假设:一行数据大小为1k,一页中可以存储16行这样的数据。
    
    InnoDB的指针占用6个字节的空间,主键即使为bigint,占用字节数为8。
    
    高度为2:n * 8 + (n + 1) * 6 = 16*1024 ,算出n约为1170
    
    1171* 16 = 18736
    
    也就是说,如果树的高度为2,则可以存储18000多条记录。
    
    高度为3:
    
    1171 * 1171 * 16 = 21939856
    
    也就是说,如果树的高度为3,则可以存储2200w左右的记录。
    
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    索引语法

    1).创建索引
    CREATE [ UNIQUE | FULLTEXT ] INDEX index_name ON table_name (index_col_name,...);
    
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    2).查看索引
    SHOW INDEX FROM table_name;
    
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    3).删除索引
    DROP INDEX index_name ON table_name;
    
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    create table tb_user
    (
        id int primary key auto_increment comment ' 主键 ', 
        name varchar(50) not null comment ' 用户名 ',
        phone varchar(11) not null comment ' 手机号 ',
        email varchar(100) comment ' 邮箱 ',
        profession varchar(11) comment ' 专业 ',
        age tinyint unsigned comment ' 年龄 ',
        gender char(1) comment ' 性别 , 1 : 男 , 2 : 女 ',
        status char(1) comment ' 状态 ',
        createtime datetime comment ' 创建时间 '
    ) comment
            ' 系统用户表 '
    
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    A. name字段为姓名字段,该字段的值可能会重复,为该字段创建索引。
    
    CREATE INDEX idx_user_name ON tb_user (name);
    
    B. phone手机号字段的值,是非空,且唯一的,为该字段创建唯一索引。
    
    CREATE UNIQUE INDEX idx_user_phone ON tb_user (phone);
    
    C.为profession、age、status创建联合索引。
    
    CREATE INDEX idx_user_pro_age_sta ON tb_user (profession,age,status);
    
    D.为email建立合适的索引来提升查询效率。
    
    CREATE INDEX idx_email ON tb_user (email);
    
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    SQL性能分析

    SQL执行频率

    MySQL客户端连接成功后,通过show [session|global] status命令可以提供服务器状态信息。通过如下指令,可以查看当前数据库的INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT的访问频次:

    show session | global status
    
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    通过上述指令,我们可以查看到当前数据库到底是以查询为主,还是以增删改为主,从而为数据库优化提供参考依据。如果是以增删改为主,我们可以考虑不对其进行索引的优化。如果是以查询为主,那么就要考虑对数据库的索引进行优化了。

    慢查询日志

    慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数(long_query_time,单位:秒,默认10秒)的所有SQL语句的日志。

    MySQL的慢查询日志默认没有开启,我们可以查看一下系统变量slow_query_log

    show variables like 'slow_query_log';
    
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    如果要开启慢查询日志,需要在MySQL的配置文件(/etc/my.cnf)中配置如下信息:

    #开启MySQL慢日志查询开关
    
    slow_query_log=1
    
    #设置慢日志的时间为2秒,SQL语句执行时间超过2秒,就会视为慢查询,记录慢查询日志long_query_time=2
    
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    profile详情

    show profiles能够在做SQL优化时帮助我们了解时间都耗费到哪里去了。通过have_profiling参数,能够看到当前MySQL是否支持profile操作:

    select @@have_profiling;
    
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    可以看到,当前MySQL是支持profile操作的,但是开关是关闭的。可以通过set语句在session/global级别开启profiling:

    SET profiling = 1;
    
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    查看指令的执行耗时:

    --查看每一条SQL的耗时基本情况
    
    show profiles;
    
    --查看指定query_id的SQL语句各个阶段的耗时情况
    
    show profile for query query_id;
    
    --查看指定query_id的SQL语句CPU的使用情况
    
    show profile cpu for query query_id;
    
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    explain

    EXPLAIN 或者 DESC 命令获取MySQL如何执行SELECT语句的信息,包括在SELECT语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。

    -直接在select语句之前加上关键字 explain / desc
    
    EXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件;
    
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    Explain执行计划中各个字段的含义:

    字段	含义
    id	select查询的序列号,表示查询中执行select子句或者是操作表的顺序(id相同,执行顺序从上到下;id不同,值越大,越先执行)。
    select_type	表示SELECT的类型,常见的取值有SIMPLE(简单表,即不使用表连接或者子查询)、PRIMARY(主查询,即外层的查询)、UNION(UNION中的第二个或者后面的查询语句)、SUBQUERY(SELECT/WHERE之后包含了子查询)等
    type	表示连接类型,性能由好到差的连接类型为NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all。
    possible_key	显示可能应用在这张表上的索引,一个或多个。
    key	实际使用的索引,如果为NULL,则没有使用索引。
    key_len	
    表示索引中使用的字节数,该值为索引字段最大可能长度,并非实际使用长度,在不损失精确性的前提下,长度越短越好。
    rows	MySQL认为必须要执行查询的行数,在innodb引擎的表中,是一个估计值,可能并不总是准确的。
    filtered	表示返回结果的行数占需读取行数的百分比,filtered的值越大越好。
    
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    最左前缀法则

    如果索引了多列(联合索引),要遵守最左前缀法则。最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始,并且不跳过索引中的列。如果跳跃某一列,索引将会部分失效(后面的字段索引失效)。

    注意:最左前缀法则中指的最左边的列,是指在查询时,联合索引的最左边的字段(即是第一个字段)必须存在,与我们编写SQL时,条件编写的先后顺序无关。

    范围查询
    联合索引中,出现范围查询(>,<),范围查询右侧的列索引失效。

    在业务允许的情况下,尽可能的使用类似于>=或<=这类的范围查询,而避免使用>或<

    索引失效情况

    索引列运算

    不要在索引列上进行运算操作,索引将失效。

    A.当根据phone字段进行等值匹配查询时,索引生效。

    explain select * from tb_user where phone = ‘17799990015’; 索引生效

    B.当根据phone字段进行函数运算操作之后,索引失效。

    explain select * from tb_user where substring (phone,10,2) = ‘15’; 索引失效

    字符串不加引号

    字符串类型字段使用时,不加引号,索引将失效。

    explain select * from tb_user where profession = ‘软件工程’ and age = 31 and status = ‘0’;

    索引生效

    explain select * from tb_user where profession = ‘软件工程’ and age = 31 and status = 0;

    索引失效

    经过上面两组示例,我们会明显的发现,如果字符串不加单引号,对于查询结果,没什么影响,但是数据库存在隐式类型转换,索引将失效。

    模糊查询

    如果仅仅是尾部模糊匹配,索引不会失效。如果是头部模糊匹配,索引失效。

    explains elect * from tb_user where profession like ‘软件%’;索引生效

    explains elect * from tb_user where profession like ‘%软件’;索引失效

    explains elect * from tb_user where profession like ‘%软件%’;索引失效

    由于上面查询语句中,都是根据profession字段查询,符合最左前缀法则,联合索引是可以生效的,我们主要看一下,模糊查询时,%加在关键字之前,和加在关键字之后的影响。

    经过上述的测试,我们发现,在like模糊查询中,在关键字后面加%,索引可以生效。而如果在关键字前面加了%,索引将会失效。

    or连接条件

    用or分割开的条件,如果or前的条件中的列有索引,而后面的列中没有索引,那么涉及的索引都不会被用到。 只有or两侧的列都有索引,索引才会生效

    数据分布影响

    如果MySQL评估使用索引比全表更慢,则不使用索引。

    就是因为MySQL在查询时,会评估使用索引的效率与走全表扫描的效率,如果走全表扫描更快,则放弃索引,走全表扫描。因为索引是用来索引少量数据的,如果通过索引查询返回大批量的数据,则还不如走全表扫描来的快,此时索引就会失效。

    1).use index:建议MySQL使用哪一个索引完成此次查询(仅仅是建议,mysql内部还会再次进行评估)。

    explain select * from tb_user use index (idx_user_pro) where profession = ‘软件工程’;

    2).ignore index:忽略指定的索引。

    explain select * from tb_user ignore index (idx_user_pro) where profession = ‘软件工程’;

    3).force index:强制使用索引。

    explain select * from tb_user force index (idx_user_pro) where profession = ‘软件工程’;

    面试题:
    
    一张表, 有四个字段(id, username, password, status), 由于数据量大, 需要对 以下SQL语句进行优化, 该如何进行才是最优方案:
    
    select id,username,password from tb_user where username = 'itcast';
    
    答案: 针对于 username, password建立联合索引, sql为:
    
    create index idx_user_name_pass on tb_user(username,password);
    
    这样可以避免上述的SQL语句,在查询的过程中,出现回表查询。
    
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    前缀索引

    当字段类型为字符串(varchar,text,longtext等)时,有时候需要索引很长的字符串,这会让 索引变得很大,查询时,浪费大量的磁盘IO, 影响查询效率。此时可以只将字符串的一部分前缀,建 立索引,这样可以大大节约索引空间,从而提高索引效率。

    1). 语法

    create index idx_xxxx on table_name(column(n)) ;

    2). 前缀长度

    可以根据索引的选择性来决定,而选择性是指不重复的索引值(基数)和数据表的记录总数的比值, 索引选择性越高则查询效率越高, 唯一索引的选择性是1,这是最好的索引选择性,性能也是最好的。 单列索引与联合索引

    单列索引:即一个索引只包含单个列。

    联合索引:即一个索引包含了多个列。

    在业务场景中,如果存在多个查询条件,考虑针对于查询字段建立索引时,建议建立联合索引, 而非单列索引。

    索引设计原则 
    1). 针对于数据量较大,且查询比较频繁的表建立索引。
    
    2). 针对于常作为查询条件(where)、排序(order by)、分组(group by)操作的字段建立索 引。
    
    3). 尽量选择区分度高的列作为索引,尽量建立唯一索引,区分度越高,使用索引的效率越高。
    
    4). 如果是字符串类型的字段,字段的长度较长,可以针对于字段的特点,建立前缀索引。 5). 尽量使用联合索引,减少单列索引,查询时,联合索引很多时候可以覆盖索引,节省存储空间, 避免回表,提高查询效率。
    
    6). 要控制索引的数量,索引并不是多多益善,索引越多,维护索引结构的代价也就越大,会影响增 删改的效率。
    
    7). 如果索引列不能存储NULL值,请在创建表时使用NOT NULL约束它。当优化器知道每列是否包含 NULL值时,它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询。
    
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    SQL优化

    插入数据

    insert

    如果我们需要一次性往数据库表中插入多条记录,可以从以下三个方面进行优化。

    1). 优化方案一

    批量插入数据

    Insert into tb_test values(1,‘Tom’),(2,‘Cat’),(3,‘Jerry’);

    2). 优化方案二

    手动控制事务

    start transaction;

    insert into tb_test values(1,‘Tom’),(2,‘Cat’),(3,‘Jerry’);

    insert into tb_test values(4,‘Tom’),(5,‘Cat’),(6,‘Jerry’);

    insert into tb_test values(7,‘Tom’),(8,‘Cat’),(9,‘Jerry’);

    commit;

    3). 优化方案三

    主键顺序插入,性能要高于乱序插入。

    主键乱序插入 : 8 1 9 21 88 2 4 15 89 5 7 3

    主键顺序插入 : 1 2 3 4 5 7 8 9 15 21 88 89

    大批量插入数据

    如果一次性需要插入大批量数据(比如: 几百万的记录),使用insert语句插入性能较低,此时可以使 用MySQL数据库提供的load指令进行插入。

    可以执行如下指令,将数据脚本文件中的数据加载到表结构中:

    – 客户端连接服务端时,加上参数 -–local-infile

    mysql –-local-infile -u root -p

    – 设置全局参数local_infile为1,开启从本地加载文件导入数据的开关

    set global local_infile = 1;

    – 执行load指令将准备好的数据,加载到表结构中

    load data local infile ‘/root/sql1.log’ into table tb_user fields terminated by ‘,’ lines terminated by ‘\n’ ;

    主键顺序插入性能高于乱序插入

    主键优化

    索引设计原则 满足业务需求的情况下,尽量降低主键的长度。

    插入数据时,尽量选择顺序插入,选择使用AUTO_INCREMENT自增主键。

    尽量不要使用UUID做主键或者是其他自然主键,如身份证号。

    业务操作时,避免对主键的修改。

    order by优化

    MySQL的排序,有两种方式:

    Using filesort : 通过表的索引或全表扫描,读取满足条件的数据行,然后在排序缓冲区sort buffer中完成排序操作,所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫 FileSort 排序。

    Using index : 通过有序索引顺序扫描直接返回有序数据,这种情况即为 using index,不需要 额外排序,操作效率高。

    对于以上的两种排序方式,Using index的性能高,而Using filesort的性能低,我们在优化排序 操作时,尽量要优化为 Using index。

    为在MySQL中我们创建的索引,默认索引的叶子节点是从小到大排序的,而此时我们查询排序 时,是从大到小,所以,在扫描时,就是反向扫描,就会出现 Backward index scan。 在 MySQL8版本中,支持降序索引,我们也可以创建降序索引。

    order by优化原则:

    A. 根据排序字段建立合适的索引,多字段排序时,也遵循最左前缀法则。

    B. 尽量使用覆盖索引。

    C. 多字段排序, 一个升序一个降序,此时需要注意联合索引在创建时的规则(ASC/DESC)。

    D. 如果不可避免的出现filesort,大数据量排序时,可以适当增大排序缓冲区大小 sort_buffer_size(默认256k)。

    group by优化

    A. 在分组操作时,可以通过索引来提高效率。

    B. 分组操作时,索引的使用也是满足最左前缀法则的。

    limit优化

    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,可以通过覆盖索引加子查 询形式进行优化。

    select * from tb_sku limit 9000000,10;

    explain select * from tb_sku t , (select id from tb_sku order by id limit 2000000,10) a where t.id = a.id;

    count优化

    count用法

    count() 是一个聚合函数,对于返回的结果集,一行行地判断,如果 count 函数的参数不是 NULL,累计值就加 1,否则不加,最后返回累计值。 用法:count(*)、count(主键)、count(字段)、count(数字)

    count用法 含义
    count(主键) InnoDB 引擎会遍历整张表,把每一行的 主键id 值都取出来,返回给服务层。 服务层拿到主键后,直接按行进行累加(主键不可能为null)
    count(字段) 没有not null 约束 : InnoDB 引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出 来,返回给服务层,服务层判断是否为null,不为null,计数累加。 有not null 约束:InnoDB 引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返 回给服务层,直接按行进行累加。
    count(数字) InnoDB 引擎遍历整张表,但不取值。服务层对于返回的每一行,放一个数字“1” 进去,直接按行进行累加。
    count() InnoDB引擎并不会把全部字段取出来,而是专门做了优化,不取值,服务层直接 按行进行累加。
    按照效率排序的话,count(字段) < count(主键 id) < count(1) ≈ count(
    ),所以尽量使用 count(*)。

    update优化

    我们主要需要注意一下update语句执行时的注意事项。

    update course set name = ‘javaEE’ where id = 1 ;

    当我们在执行删除的SQL语句时,会锁定id为1这一行的数据,然后事务提交之后,行锁释放。

    但是当我们在执行如下SQL时。

    update course set name = ‘SpringBoot’ where name = ‘PHP’

    当我们开启多个事务,在执行上述的SQL时,我们发现行锁升级为了表锁。 导致该update语句的性能 大大降低。

    InnoDB的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁 ,并且该索引不能失效,否则会从行锁升级为表锁,会导致并发性能降低。

    优化:对name字段加上索引,在sql语句中注意索引失效的问题

    总结:

    1.插入数据

    insert:批量插入 手动控制事务 主键顺序插入 大批量数据插入:load data local infile

    2.主键优化

    主键长度尽量短 顺序插入 尽量使用主键自增 避免使用UUID等

    3.order by优化

    using index:直接通过索引返回数据,性能高

    using filesort:需要将返回的结果在排序缓冲区排序

    4.group by优化

    索引,多字段分组满足最左前缀法则

    5.limit优化

    覆盖索引+子查询

    6.count优化

    count(字段)

    7.update优化

    尽量根据主键/索引字段进行数据更新

    视图

    视图(View)是一种虚拟存在的表。视图中的数据并不在数据库中实际存在,行和列数据来自定义视 图的查询中使用的表,并且是在使用视图时动态生成的。 通俗的讲,视图只保存了查询的SQL逻辑,不保存查询结果。所以我们在创建视图的时候,主要的工作 就落在创建这条SQL查询语句上。

    语法

    1). 创建

    CREATE [OR REPLACE] VIEW 视图名称[(列名列表)] AS SELECT语句 [ WITH [ CASCADED | LOCAL ] CHECK OPTION ]

    2). 查询

    查看创建视图语句:SHOW CREATE VIEW 视图名称;

    查看视图数据:SELECT * FROM 视图名称 … ;

    3). 修改

    方式一:CREATE [OR REPLACE] VIEW 视图名称[(列名列表)] AS SELECT语句 [ WITH [ CASCADED | LOCAL ] CHECK OPTION ]

    方式二:ALTER VIEW 视图名称[(列名列表)] AS SELECT语句 [ WITH [ CASCADED | LOCAL ] CHECK OPTION ]

    4). 删除

    DROP VIEW [IF EXISTS] 视图名称 [,视图名称] …

    演示示例:
    
    -- 创建视图
    
    create or replace view stu_v_1 as select id,name from student where id <= 10;
    
    -- 查询视图
    
    show create view stu_v_1;
    
    select * from stu_v_1;
    
    select * from stu_v_1 where id < 3;
    
     -- 修改视图
    
    create or replace view stu_v_1 as select id,name,no from student where id <= 10;
    
    alter view stu_v_1 as select id,name from student where id <= 10;
    
    -- 删除视图
    
    drop view if exists stu_v_1;
    
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