如何通過查詢優(yōu)化MySQL數(shù)據(jù)庫性能

如何通過查詢優(yōu)化MySQL數(shù)據(jù)庫性能？相信很多新手小白還沒學(xué)會(huì)這個(gè)技能，通過這篇文章的總結(jié)，希望你能學(xué)會(huì)這個(gè)技能。以下資料是實(shí)現(xiàn)的步驟。

查詢是數(shù)據(jù)庫技術(shù)中最常用的操作。查詢操作的過程比較簡(jiǎn)單，首先從客戶端發(fā)出查詢的SQL語句，數(shù)據(jù)庫服務(wù)端在接收到由客戶端發(fā)來的SQL語句后，執(zhí)行這條SQL語句，然后將查詢到的結(jié)果返回給客戶端。雖然過程很簡(jiǎn)單，但不同的查詢方式和數(shù)據(jù)庫設(shè)置，對(duì)查詢的性能將會(huì)有很在的影響。

因此，本文就在MySQL中常用的查詢優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行討論。討論的內(nèi)容如：通過查詢緩沖提高查詢速度；MySQL對(duì)查詢的自動(dòng)優(yōu)化；基于索引的排序；不可達(dá)查詢的檢測(cè)和使用各種查詢選擇來提高性能。

一、 通過查詢緩沖提高查詢速度
一般我們使用SQL語句進(jìn)行查詢時(shí)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器每次在收到客戶端發(fā)來SQL后，都會(huì)執(zhí)行這條SQL語句。但當(dāng)在一定間隔內(nèi)(如1分鐘內(nèi))，接到完全一樣的SQL語句，也同樣執(zhí)行它。雖然這樣可以保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，但在大多數(shù)時(shí)候，數(shù)據(jù)并不要求完全的實(shí)時(shí)，也就是說可以有一定的延時(shí)。如果是這樣的話，在短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行完全一樣的SQL就有些得不償失。
幸好MySQL為我們提供了查詢緩沖的功能(只能在MySQL 4.0.1及以上版本使用查詢緩沖)。我們可以通過查詢緩沖在一定程度上提高查詢性能。

我們可以通過在MySQL安裝目錄中的my.ini文件設(shè)置查詢緩沖。設(shè)置也非常簡(jiǎn)單，只需要將query_cache_type設(shè)為1即可。在設(shè)置了這個(gè)屬性后，MySQL在執(zhí)行任何SELECT語句之前，都會(huì)在它的緩沖區(qū)中查詢是否在相同的SELECT語句被執(zhí)行過，如果有，并且執(zhí)行結(jié)果沒有過期，那么就直接取查詢結(jié)果返回給客戶端。但在寫SQL語句時(shí)注意，MySQL的查詢緩沖是區(qū)分大小寫的。如下列的兩條SELECT語句:

SELECT * from TABLE1
SELECT * FROM TABLE1

上面的兩條SQL語句對(duì)于查詢緩沖是完全不同的SELECT。而且查詢緩沖并不自動(dòng)處理空格，因此，在寫SQL語句時(shí)，應(yīng)盡量減少空格的使用，尤其是在SQL首和尾的空格(因?yàn)?，查詢緩沖并不自動(dòng)截取首尾空格)。

雖然不設(shè)置查詢緩沖，有時(shí)可能帶來性能上的損失，但有一些SQL語句需要實(shí)時(shí)地查詢數(shù)據(jù)，或者并不經(jīng)常使用(可能一天就執(zhí)行一兩次)。這樣就需要把緩沖關(guān)了。當(dāng)然，這可以通過設(shè)置query_cache_type的值來關(guān)閉查詢緩沖，但這就將查詢緩沖永久地關(guān)閉了。在MySQL 5.0中提供了一種可以臨時(shí)關(guān)閉查詢緩沖的方法:

SELECT SQL_NO_CACHE field1, field2 FROM TABLE1

以上的SQL語句由于使用了SQL_NO_CACHE，因此，不管這條SQL語句是否被執(zhí)行過，服務(wù)器都不會(huì)在緩沖區(qū)中查找，每次都會(huì)執(zhí)行它。
我們還可以將my.ini中的query_cache_type設(shè)成2，這樣只有在使用了SQL_CACHE后，才使用查詢緩沖。

SELECT SQL_CALHE * FROM TABLE1

二、MySQL對(duì)查詢的自動(dòng)優(yōu)化

索引對(duì)于數(shù)據(jù)庫是非常重要的。在查詢時(shí)可以通過索引來提高性能。但有時(shí)使用索引反而會(huì)降低性能。我們可以看如下的SALES表:

CREATE TABLE SALES
(
ID INT(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(100) NOT NULL,
PRICE FLOAT NOT NULL,
SALE_COUNT INT NOT NULL,
SALE_DATE DATE NOT NULL,
PRIMARY KEY(ID)，
INDEX (NAME)，
INDEX (SALE_DATE)
)

假設(shè)這個(gè)表中保存了數(shù)百萬條數(shù)據(jù)，而我們要查詢商品號(hào)為1000的商品在2004年和2005年的平均價(jià)格。我們可以寫如下的SQL語句:

SELECT AVG(PRICE) FROM SALES
WHERE ID = 1000 AND SALE_DATE BETWEEN '2004-01-01' AND '2005-12-31';

如果這種商品的數(shù)量非常多，差不多占了SALES表的記錄的50%或更多。那么使用SALE_DATE字段上索引來計(jì)算平均數(shù)就有些慢。因?yàn)槿绻褂盟饕?，就得?duì)索引進(jìn)行排序操作。當(dāng)滿足條件的記錄非常多時(shí)(如占整個(gè)表的記錄的50%或更多的比例)，速度會(huì)變慢，這樣還不如對(duì)整個(gè)表進(jìn)行掃描。因此，MySQL會(huì)自動(dòng)根據(jù)滿足條件的數(shù)據(jù)占整個(gè)表的數(shù)據(jù)的比例自動(dòng)決定是否使用索引進(jìn)行查詢。

對(duì)于MySQL來說，上述的查詢結(jié)果占整個(gè)表的記錄的比例是30%左右時(shí)就不使用索引了，這個(gè)比例是MySQL的開發(fā)人員根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)得出的。然而，實(shí)際的比例值會(huì)根據(jù)所使用的數(shù)據(jù)庫引擎不同而不同

三、 基于索引的排序

MySQL的弱點(diǎn)之一是它的排序。雖然MySQL可以在1秒中查詢大約15,000條記錄，但由于MySQL在查詢時(shí)最多只能使用一個(gè)索引。因此，如果WHERE條件已經(jīng)占用了索引，那么在排序中就不使用索引了，這將大大降低查詢的速度。我們可以看看如下的SQL語句:

SELECT * FROM SALES WHERE NAME = “name” ORDER BY SALE_DATE DESC;

在以上的SQL的WHERE子句中已經(jīng)使用了NAME字段上的索引，因此，在對(duì)SALE_DATE進(jìn)行排序時(shí)將不再使用索引。為了解決這個(gè)問題，我們可以對(duì)SALES表建立復(fù)合索引:

ALTER TABLE SALES DROP INDEX NAME, ADD INDEX (NAME, SALE_DATE)

這樣再使用上述的SELECT語句進(jìn)行查詢時(shí)速度就會(huì)大副提升。但要注意，在使用這個(gè)方法時(shí)，要確保WHERE子句中沒有排序字段，在上例中就是不能用SALE_DATE進(jìn)行查詢，否則雖然排序快了，但是SALE_DATE字段上沒有單獨(dú)的索引，因此查詢又會(huì)慢下來。

四、 不可達(dá)查詢的檢測(cè)

在執(zhí)行SQL語句時(shí)，難免會(huì)遇到一些必假的條件。所謂必假的條件是無論表中的數(shù)據(jù)如何變化，這個(gè)條件都為假。如WHERE value  200。我們永遠(yuǎn)無法找到一個(gè)既小于100又大于200的數(shù)。
如果遇到這樣的查詢條件，再去執(zhí)行這樣的SQL語句就是多此一舉。幸好MySQL可以自動(dòng)檢測(cè)這種情況。如我們可以看看如下的SQL語句:

SELECT * FROM SALES WHERE NAME = “name1” AND NAME = “name2”

以上的查詢語句要查找NAME既等于name1又等于name2的記錄。很明顯，這是一個(gè)不可達(dá)的查詢，WHERE條件一定是假。MySQL在執(zhí)行SQL語句之前，會(huì)先分析WHERE條件是否是不可達(dá)的查詢，如果是，就不再執(zhí)行這條SQL語句了。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)。我們首先對(duì)如下的SQL使用EXPLAIN進(jìn)行測(cè)試:

EXPLAIN SELECT * FROM SALES WHERE NAME = “name1”

上面的查詢是一個(gè)正常的查詢，我們可以看到使用EXPLAIN返回的執(zhí)行信息數(shù)據(jù)中table項(xiàng)是SALES。這說明MySQL對(duì)SALES進(jìn)行操作了。再看看下面的語句:

EXPLAIN SELECT * FROM SALES WHERE NAME = “name1” AND NAME = “name2”

我們可以看到，table項(xiàng)是空，這說明MySQL并沒有對(duì)SALES表進(jìn)行操作。

五、 使用各種查詢選擇來提高性能

SELECT語句除了正常的使用外，MySQL還為我們提供了很多可以增強(qiáng)查詢性能的選項(xiàng)。如上面介紹的用于控制查詢緩沖的SQL_NO_CACHE和SQL_CACHE就是其中兩個(gè)選項(xiàng)。在這一部分，我將介紹幾個(gè)常用的查詢選項(xiàng)。

1. STRAIGHT_JOIN:強(qiáng)制連接順序

當(dāng)我們將兩個(gè)或多個(gè)表連接起來進(jìn)行查詢時(shí)，我們并不用關(guān)心MySQL先連哪個(gè)表，后連哪個(gè)表。而這一切都是由MySQL內(nèi)部通過一系列的計(jì)算、評(píng)估，最后得出的一個(gè)連接順序決定的。如下列的SQL語句中，TABLE1和TABLE2并不一定是誰連接誰:

SELECT TABLE1.FIELD1, TABLE2.FIELD2 FROM TABLE1 ,TABLE2 WHERE …

如果開發(fā)人員需要人為地干預(yù)連接的順序，就得使用STRAIGHT_JOIN關(guān)鍵字，如下列的SQL語句:

SELECT TABLE1.FIELD1, TABLE2.FIELD2 FROM TABLE1 STRAIGHT_JOIN TABLE2 WHERE …

由上面的SQL語句可知，通過STRAIGHT_JOIN強(qiáng)迫MySQL按TABLE1、TABLE2的順序連接表。如果你認(rèn)為按自己的順序比MySQL推薦的順序進(jìn)行連接的效率高的話，就可以通過STRAIGHT_JOIN來確定連接順序。

2. 干預(yù)索引使用，提高性能

在上面已經(jīng)提到了索引的使用。一般情況下，在查詢時(shí)MySQL將自己決定是否使用索引，使用哪一個(gè)索引。但在一些特殊情況下，我們希望MySQL只使用一個(gè)或幾個(gè)索引，或者不希望使用某個(gè)索引。這就需要使用MySQL的控制索引的一些查詢選項(xiàng)。

限制使用索引的范圍：

有時(shí)我們?cè)跀?shù)據(jù)表里建立了很多索引，當(dāng)MySQL對(duì)索引進(jìn)行選擇時(shí)，這些索引都在考慮的范圍內(nèi)。但有時(shí)我們希望MySQL只考慮幾個(gè)索引，而不是全部的索引，這就需要用到USE INDEX對(duì)查詢語句進(jìn)行設(shè)置。

SELECT * FROM TABLE1 USE INDEX (FIELD1, FIELD2) …

從以上SQL語句可以看出，無論在TABLE1中已經(jīng)建立了多少個(gè)索引，MySQL在選擇索引時(shí)，只考慮在FIELD1和FIELD2上建立的索引。

限制不使用索引的范圍

如果我們要考慮的索引很多，而不被使用的索引又很少時(shí)，可以使用IGNORE INDEX進(jìn)行反向選取。在上面的例子中是選擇被考慮的索引，而使用IGNORE INDEX是選擇不被考慮的索引。

SELECT * FROM TABLE1 IGNORE INDEX (FIELD1, FIELD2) …

在上面的SQL語句中，TABLE1表中只有FIELD1和FIELD2上的索引不被使用。

強(qiáng)迫使用某一個(gè)索引

上面的兩個(gè)例子都是給MySQL提供一個(gè)選擇，也就是說MySQL并不一定要使用這些索引。而有時(shí)我們希望MySQL必須要使用某一個(gè)索引(由于MySQL在查詢時(shí)只能使用一個(gè)索引，因此只能強(qiáng)迫MySQL使用一個(gè)索引)。這就需要使用FORCE INDEX來完成這個(gè)功能。

SELECT * FROM TABLE1 FORCE INDEX (FIELD1) …

以上的SQL語句只使用建立在FIELD1上的索引，而不使用其它字段上的索引。

3. 使用臨時(shí)表提供查詢性能

當(dāng)我們查詢的結(jié)果集中的數(shù)據(jù)比較多時(shí)，可以通過SQL_BUFFER_RESULT.選項(xiàng)強(qiáng)制將結(jié)果集放到臨時(shí)表中，這樣就可以很快地釋放MySQL的表鎖(這樣其它的SQL語句就可以對(duì)這些記錄進(jìn)行查詢了)，并且可以長(zhǎng)時(shí)間地為客戶端提供大記錄集。

SELECT SQL_BUFFER_RESULT * FROM TABLE1 WHERE …

和SQL_BUFFER_RESULT.選項(xiàng)類似的還有SQL_BIG_RESULT，這個(gè)選項(xiàng)一般用于分組或DISTINCT關(guān)鍵字，這個(gè)選項(xiàng)通知MySQL，如果有必要，就將查詢結(jié)果放到臨時(shí)表中，甚至在臨時(shí)表中進(jìn)行排序。

SELECT SQL_BUFFER_RESULT FIELD1, COUNT(*) FROM TABLE1 GROUP BY FIELD1

六、 結(jié)論
在程序設(shè)計(jì)中同樣存在一個(gè)“二八原則”，即20%的代碼用去了80%的時(shí)間。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的開發(fā)亦然。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的優(yōu)化，重點(diǎn)在于SQL的執(zhí)行效率。而數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化的重點(diǎn)，則是使得數(shù)據(jù)庫服務(wù)器少從磁盤中讀數(shù)據(jù)以及順序讀頁而不是非順序讀頁。

看完上述內(nèi)容，你們掌握通過查詢優(yōu)化MySQL數(shù)據(jù)庫性能的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！