线上SQL优化

 最近在线上发现很多性能有问题的sql，开发写sql语句的时候，没充分考虑是否用上索引了，所以这个坑得DBA来填，好了，废话不多说，把一些线上的优化经验跟大家分享。

由于是线上的表，所以就不公开具体的表结构了，请大家体谅，我会模拟一个类似的表来说明当时的性能问题：

当时的表结构类似此表：

mysql> show create table testG        
*************************** 1. row ***************************
       Table: test
Create Table: CREATE TABLE `test` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `aa_id` int(11) DEFAULT NULL,
  `dealername` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `dealertype` int(2) DEFAULT NULL,
  `bb_id` int(11) NOT NULL,
  `membername` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `createat` datetime DEFAULT NULL,
  `creator_id` int(11) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `comp_id` int(11) DEFAULT NULL,
  `companyname` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `cc_id` int(11) DEFAULT NULL,
  `level_id` int(2) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `shopmember_unique` (`aa_id`,`bb_id`,`cc_id`) USING BTREE
) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=301554 DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

当时查看Lepus 的慢查询监控，看到大量的这类SQL语句，而且消耗时长有点长：

大量类似以下的SQL语句：

select aa_id,dealername,dealertype,membername from  test where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100;

下面我们看一下SQL语句的执行计划：

mysql> explain select aa_id,dealername,dealertype,membername from  test where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100;            
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+--------+-----------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | Extra                       |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+--------+-----------------------------+
|  1 | SIMPLE      | test  | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 301508 | Using where; Using filesort |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+--------+-----------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

很多人一看表结构，发现在列level_id没索引，添加一个普通索引就完事啦！下面我们来试试：

mysql> alter table test add key (level_id);
Query OK, 301508 rows affected (3.71 sec)
Records: 301508  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> explain select * from  test where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100;
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key      | key_len | ref  | rows   | Extra                       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
|  1 | SIMPLE      | test  | range | level_id      | level_id | 4       | NULL | 301393 | Using where; Using filesort |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

添加索引后，可以看到用上索引了，但效果相对之前并没有很大的提升，还有些人可能会说，在level_id和aa_id添加组合索引，性能可能就好了，我们再来看下：

mysql> alter table test add key (level_id,aa_id);    
Query OK, 301508 rows affected (3.75 sec)
Records: 301508  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> explain select * from  test where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100;
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key      | key_len | ref  | rows   | Extra                       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
|  1 | SIMPLE      | test  | range | level_id      | level_id | 4       | NULL | 301218 | Using where; Using filesort |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

可以看到，效果还是一样的差。为什么显示用上了索引，却还扫描了几十万行呢？

我们回顾一下不会用上索引的几种情况：（可以参考我的之前写的常用SQL语句优化）

• 两个表关联字段类型不一样（也包括长度不一样）
• 通过索引扫描的记录数超过30%，变成全表扫描
• 联合索引中，第一个索引列使用范围查询,且返回数据超表总数据的30%
• 联合索引中，第一个查询条件不是最左索引列
• 模糊查询条件列最左以通配符 % 开始
• 内存表(HEAP 表)使用HASH索引时，使用范围检索或者ORDER BY
• 两个独立索引，其中一个用于检索，一个用于排序(只能用到部份)
• 使用了不同的 ORDER BY 和 GROUP BY 表达式

上面的SQL语句，符合了上面的联合索引中，第一个索引使用范围查询所以用不上索引，我们直接查询看看用时为多少：

mysql> select * from test where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100;
100 rows in set (1.63 sec)

没用上索引，那我们应该怎么优化它呢？我们应该用延迟关联的思想，把sql语句修改为如下：

写法一：

mysql> reset query cache;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> explain SELECT a.* FROM  test a,(select id from test where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100) b where a.id=b.id ;
+----+-------------+------------+--------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key      | key_len | ref  | rows   | Extra                       |
+----+-------------+------------+--------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | ALL    | NULL          | NULL     | NULL    | NULL |    100 |                             |
|  1 | PRIMARY     | a          | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY  | 4       | b.id |      1 |                             |
|  2 | DERIVED     | test       | range  | level_id      | level_id | 4       | NULL | 301218 | Using where; Using filesort |
+----+-------------+------------+--------+---------------+----------+---------+------+--------+-----------------------------+
3 rows in set (0.30 sec)

mysql> SELECT a.* FROM  test a,(select id from test where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100) b where a.id=b.id ;

100 rows in set (0.30 sec)

可以看到速度快了几倍，现在数据量只有几十万，如果几百万，效果会更明显，为什么这样写会比之前的效果好呢？因为延迟关联通过覆盖索引返回所需数据行的主键，再根据主键关联原表获得需要的数据，所以速度比之前快上不少。

写法二：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM `test` INNER JOIN ( SELECT id FROM `test` where level_id <=4 order by aa_id limit 243000, 100) t2 USING (id);
+----+-------------+------------+--------+---------------+----------+---------+-------+--------+-----------------------------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key      | key_len | ref   | rows   | Extra                       |
+----+-------------+------------+--------+---------------+----------+---------+-------+--------+-----------------------------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | ALL    | NULL          | NULL     | NULL    | NULL  |    100 |                             |
|  1 | PRIMARY     | test       | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY  | 4       | t2.id |      1 |                             |
|  2 | DERIVED     | test       | range  | level_id      | level_id | 4       | NULL  | 301218 | Using where; Using filesort |
+----+-------------+------------+--------+---------------+----------+---------+-------+--------+-----------------------------+
3 rows in set (0.30 sec)

mysql> 

 优化案例二：

 表结构是：

mysql> show create table test2G
*************************** 1. row ***************************
       Table: test2
Create Table: CREATE TABLE `test2` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `code` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `url` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `status` int(2) DEFAULT '1',
  `createat` datetime DEFAULT NULL,
  `write_id` int(11) DEFAULT NULL,
  `creator_id` int(11) DEFAULT NULL,
  `dealer_id` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `code_index` (`code`) USING BTREE,
  KEY `dealer_id` (`dealer_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7014142 DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

slowlog里有大量这样的查询：

select count( id ) from `test2` where createat between '2015-05-26 00:00:00' and '2015-05-26 23:59:59'  and status not in(7) and creator_id=8774 and write_id=925;          

查看下执行计划：

mysql> explain select count( id ) from `test2` where createat between '2015-05-26 00:00:00' and '2015-05-26 23:59:59'  and status not in(7) and creator_id=8774 and write_id=925;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows    | Extra       |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | test2 | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 5135067 | Using where |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

没有索引，做了全表扫描，有些开发人员创建表的时候考虑得不周到，导致频繁出现影响性能的sql，我们添加组合索引看看效果（这里要注意一下，在线上如果是5.6以下的版本，对于一些大数据的表，别直接添加索引，因为这个过程会阻塞DML操作的，如果添加索引需要的时间是几个小时或者更多，这是很悲剧的一件事情，个人经验，小数据的表发现没索引，或者索引设置的不合理，直接alter修改，大数据的表，就要用pt工具了。5.6版本的MySQL虽然支持了Online DDL,但也添加索引的时候，要考虑是否处于业务的高峰期，尽量选择业务量不繁忙的时候添加）：

mysql> alter table test2 add key (createat,status);
Query OK, 0 rows affected (1 min 36.27 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> explain select count( id ) from `test2` where createat between '2015-05-26 00:00:00' and '2015-05-26 23:59:59'  and status not in(7) and creator_id=8774 and write_id=925;
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+--------------------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key      | key_len | ref  | rows | Extra                    |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+--------------------------+
|  1 | SIMPLE      | test2 | range | createat      | createat | 14      | NULL |    1 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+--------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

可以看到已经用上索引了，Using index说明用上了覆盖索引，覆盖索引(只访问索引的查询，即查询只需要访问索引，而无须访问数据行，最简单的理解，比如翻开一本书，从目录页查找某些内容，但是目录就写的比较详细，我们在目录就找到了自己想看的内容)

而且返回在的行数，差距有多大，相信大家一眼就看到了。

例如：SELECT * FROM t WHERE col1 = ? AND col2 >= ? AND col3 = ?; 这时候，只能用到 idx 索引的最左2列进行检索，而col3条件则无法利用索引进行检索，所以上面只添加组合索引为前两列的值。

案例三

多表联接并且有排序时，排序字段必须是驱动表里的，否则排序列无法用到索引；

表os_diskio_history的表结构：

mysql> show create table os_diskio_history G
*************************** 1. row ***************************
       Table: os_diskio_history
Create Table: CREATE TABLE `os_diskio_history` (
  `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `ip` varchar(50) NOT NULL,
  `tags` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `fdisk` varchar(50) NOT NULL DEFAULT '0',
  `disk_io_reads` bigint(18) NOT NULL DEFAULT '0',
  `disk_io_writes` bigint(18) NOT NULL DEFAULT '0',
  `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  `YmdHi` bigint(10) NOT NULL DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_ymdhi` (`YmdHi`) USING BTREE,
  KEY `idx_ip_ymdhi` (`ip`,`YmdHi`),
  KEY `idx_io_reads` (`disk_io_reads`),
  KEY `idx_io_writes` (`disk_io_writes`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3550043 DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

表os_diskio的表结构：

mysql> show create table os_diskioG
*************************** 1. row ***************************
       Table: os_diskio
Create Table: CREATE TABLE `os_diskio` (
  `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `ip` varchar(50) NOT NULL,
  `tags` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `fdisk` varchar(50) NOT NULL DEFAULT '0',
  `disk_io_reads` bigint(18) NOT NULL DEFAULT '0',
  `disk_io_writes` bigint(18) NOT NULL DEFAULT '0',
  `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3550092 DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

优化前的执行计划如下：

mysql> explain select a.* from  os_diskio_history a inner join os_diskio b on a.id=b.id order by a.id desc limit 10;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+----------------------------------------------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref        | rows | Extra                                        |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+----------------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | b     | index  | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL       |   19 | Using index; Using temporary; Using filesort |
|  1 | SIMPLE      | a     | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | lepus.b.id |    1 |                                              |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+----------------------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> 

sql重构后，把连接方式改成把连接方式改成了「STRAIGHT_JOIN」的执行计划如下：

mysql> explain select a.* from  os_diskio_history a straight_join os_diskio b on a.id=b.id order by a.id desc limit 10;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref        | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | a     | index  | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL       |   10 |             |
|  1 | SIMPLE      | b     | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | lepus.a.id |    1 | Using index |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> 

可以看到性能是提升的，由于数据量不大，这里只能举个例子说明，嘻嘻，期待大家探讨

总结：一、定期采集slow query log，用pt-query-digest工具进行分析，可结合Anemometer系统进行slow query管理以便分析slow query并进行后续优化工作；也可以用开源的Lepus监控系统，可以让你清楚明了的发现那些sql执行用的时长，执行的次数等

        二、当发现表没有适当的索引时，要添加索引的时候，要考虑数据里的大小及业务的繁忙程度再添加

        三、给开发适当的MySQL培训,让开发慢慢改善，毕竟DBA对业务逻辑这块没开发熟悉

参考资料：http://blog.itpub.net/22664653/viewspace-1176153/

             http://imysql.com/2014/07/26/mysql-optimization-case-paging-optimize.shtml

             http://t.cn/R2IcTMi

作者：陆炫志

出处：xuanzhi的博客 http://www.cnblogs.com/xuanzhi201111

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