效能優化之mysql索引優化

2021-08-28 10:16:11 字數 4183 閱讀 8820

sql及索引優化

如何通過慢查詢日誌發現有問題的sql?

查詢次數多且每次查詢占用時間長的sql

通常為pt-query-digest分析的前幾個查詢

io大的sql

注意pt-query-digest分析中的rows examine項

未命中索引的sql

注意pt-query-digest分析中rows examine 和 rows send的對比

磁碟io與預讀:磁碟讀取資料靠的是機械運動,每次讀取資料花費的時間可以分為尋道時間,旋轉時間,傳輸時間三個部分。雖然平常理論上來說沒什麼壓力,

但是資料庫如果動輒十萬百萬乃至千萬級資料,顯然是個災難。

了解下mysql的b+樹:一種為了減少io操作快速搜尋到資料的資料結構,如下圖:

說明:藍色部分磁碟塊

黃色部分指標

深藍色目標資料塊

分析一下查詢的過程:

如果要查詢資料為29的值:

1.將磁碟一加入到記憶體中此時發生一次io,在記憶體中用二分查詢確定29在17和35之間,鎖定磁碟塊1的p2指標

2.通過磁碟塊1的p2指標的磁碟位址把磁碟塊3由磁碟載入到記憶體,發生第二次io

3. 29在26和30之間,鎖定磁碟塊3的p2指標,通過指標載入磁碟塊8到記憶體,發生第三次io,同時記憶體中做二分查詢找到29,結束查詢

總結:總計三次io,真實的情況是,3層的b+樹可以表示上百萬的資料,如果上百萬的資料查詢只需要三次io,效能提高將是巨大的,如果沒有索引,

每個資料項都要發生一次io,那麼總共需要百萬次的io,顯然成本非常非常高。

解釋下什麼叫二分法:其實就是一種通過不斷排除不可能的東西,來最終找到需要的東西的一種方法,所以可以理解成排除法。之所以叫二分,是因為

每次排除都把所有的情況分為「可能」和不可能兩種,然後拋棄所有「不可能」的情況。

優化sql實際上主要目的是為了減少io操作:

1.如果想在mysql配置方面減少io的操作:盡可能使用快取,減少讀寫對資料庫的隨機io的請求,同時減少寫的隨機io的隨時發生,利用各種buffer去快取。

2.建立索引:合理的索引是為了少量io操作達到資料的獲取。

建立索引的幾大原則:

1.在where 從句,group by從句,on從句中出現的列

2.最左字首匹配,非常重要的原則,mysql會一直向左匹配直到遇到範圍查詢(>,

eg:a=1 and b=2 and c=3 and d=4   索引  add index (a,b,c,d)  這樣建立d是用不到索引的

eg:a=1 and b=2 and c=3 and d=4   索引  add index(a,b,d,c) 這樣建立則都可以用到,a,b,d的順序可以任意調整

3.離散度大的列放到聯合索引的前面 

計算離散度的公式是count(distinct col)/count(*),表示欄位不重複的比例,比例越大我們掃瞄的記錄數越少。

select * from payment where staff_id=2 and customer_id=584;

是index(sftaff_id,customer_id)好?還是index(customer_id,staff_id)?

由於customer_id的離散度更大,所以應該使用index(customer_id,staff_id)

4.索引列不能參與計算,保持列乾淨

索引列不能參與計算,保持列乾淨,在where語句中索引字段不要使用函式,進行檢索的時候需要把所有元素都應用函式才能比較,先人成本太大。

5.索引字段越小越好

使用短索引,如果對字串列進行索引,應該指定乙個字首長度,可節省大量索引空間,提公升查詢速度。

6.盡量的擴充套件索引,不要新建索引。

說了這麼多索引的優點但是索引也是有負面的:

每個額外的索引都要占用額外的磁碟空間,並降低寫操作的效能

2.在修改表的內容時,索引必須進行更新,有時可能需要重構,因此,所花的時間越長。

什麼叫做好的索引:

查詢頻繁(業務邏輯決定)

區分度高

長度小(與區分度保持乙個平衡就是乙個最優的效果)

盡量能覆蓋常用查詢字段(並不表示所有欄位都建立索引)

sql及索引優化

如何通過慢查詢日誌發現有問題的sql?

查詢次數多且每次查詢占用時間長的sql

通常為pt-query-digest分析的前幾個查詢

io大的sql

注意pt-query-digest分析中的rows examine項

未命中索引的sql

注意pt-query-digest分析中rows examine 和 rows send的對比

磁碟io與預讀:磁碟讀取資料靠的是機械運動,每次讀取資料花費的時間可以分為尋道時間,旋轉時間,傳輸時間三個部分。雖然平常理論上來說沒什麼壓力,

但是資料庫如果動輒十萬百萬乃至千萬級資料,顯然是個災難。

了解下mysql的b+樹:一種為了減少io操作快速搜尋到資料的資料結構,如下圖:

說明:藍色部分磁碟塊

黃色部分指標

深藍色目標資料塊

分析一下查詢的過程:

如果要查詢資料為29的值:

1.將磁碟一加入到記憶體中此時發生一次io,在記憶體中用二分查詢確定29在17和35之間,鎖定磁碟塊1的p2指標

2.通過磁碟塊1的p2指標的磁碟位址把磁碟塊3由磁碟載入到記憶體,發生第二次io

3. 29在26和30之間,鎖定磁碟塊3的p2指標,通過指標載入磁碟塊8到記憶體,發生第三次io,同時記憶體中做二分查詢找到29,結束查詢

總結:總計三次io,真實的情況是,3層的b+樹可以表示上百萬的資料,如果上百萬的資料查詢只需要三次io,效能提高將是巨大的,如果沒有索引,

每個資料項都要發生一次io,那麼總共需要百萬次的io,顯然成本非常非常高。

解釋下什麼叫二分法:其實就是一種通過不斷排除不可能的東西,來最終找到需要的東西的一種方法,所以可以理解成排除法。之所以叫二分,是因為

每次排除都把所有的情況分為「可能」和不可能兩種,然後拋棄所有「不可能」的情況。

優化sql實際上主要目的是為了減少io操作:

1.如果想在mysql配置方面減少io的操作:盡可能使用快取,減少讀寫對資料庫的隨機io的請求,同時減少寫的隨機io的隨時發生,利用各種buffer去快取。

2.建立索引:合理的索引是為了少量io操作達到資料的獲取。

建立索引的幾大原則:

1.在where 從句,group by從句,on從句中出現的列

2.最左字首匹配,非常重要的原則,mysql會一直向左匹配直到遇到範圍查詢(>,

eg:a=1 and b=2 and c=3 and d=4   索引  add index (a,b,c,d)  這樣建立d是用不到索引的

eg:a=1 and b=2 and c=3 and d=4   索引  add index(a,b,d,c) 這樣建立則都可以用到,a,b,d的順序可以任意調整

3.離散度大的列放到聯合索引的前面 

計算離散度的公式是count(distinct col)/count(*),表示欄位不重複的比例,比例越大我們掃瞄的記錄數越少。

select * from payment where staff_id=2 and customer_id=584;

是index(sftaff_id,customer_id)好?還是index(customer_id,staff_id)?

由於customer_id的離散度更大,所以應該使用index(customer_id,staff_id)

4.索引列不能參與計算,保持列乾淨

索引列不能參與計算,保持列乾淨,在where語句中索引字段不要使用函式,進行檢索的時候需要把所有元素都應用函式才能比較,先人成本太大。

5.索引字段越小越好

使用短索引,如果對字串列進行索引,應該指定乙個字首長度,可節省大量索引空間,提公升查詢速度。

6.盡量的擴充套件索引,不要新建索引。

說了這麼多索引的優點但是索引也是有負面的:

每個額外的索引都要占用額外的磁碟空間,並降低寫操作的效能

2.在修改表的內容時,索引必須進行更新,有時可能需要重構,因此,所花的時間越長。

什麼叫做好的索引:

查詢頻繁(業務邏輯決定)

區分度高

長度小(與區分度保持乙個平衡就是乙個最優的效果)

盡量能覆蓋常用查詢字段(並不表示所有欄位都建立索引)

MySQL索引效能優化

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