前言
今天我們來講講如何優化MySQL的性能，主要從索引方面優化。下期文章講講MySQL慢查詢日志，我們是依據慢查詢日志來判斷哪條SQL語句有問題，然后在進行優化，敬請期待MySQL慢查詢日志篇
建表
// 建表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS staffs(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(24) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT'姓名',
age INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT'年齡',
pos VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT'職位',
add_time TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT'入職事件'
) CHARSET utf8 COMMENT'員工記錄表';
// 插入數據
INSERT INTO `test`.`staffs` (`name`, `age`, `pos`, `add_time`) VALUES ('z3', 22, 'manager', now());
INSERT INTO `test`.`staffs` (`name`, `age`, `pos`, `add_time`) VALUES ('July', 23, 'dev', now());
INSERT INTO `test`.`staffs` (`name`, `age`, `pos`, `add_time`) VALUES ('2000', 23, 'dev', now());
// 建立復合索引（即一個索引包含多個字段）
ALTER TABLE staffs ADD INDEX idx_staffs_nameAgePos(name, age, pos);
復制代碼優化一：全部用到索引
介紹
建立的復合索引包含了幾個字段，查詢的時候最好能全部用到，而且嚴格按照索引順序，這樣查詢效率是最高的。（最理想情況，具體情況具體分析）
SQL 案例
優化二：最左前綴法則
介紹
如果建立的是復合索引，索引的順序要按照建立時的順序，即從左到右，如：a->b->c（和 B+樹的數據結構有關）
無效索引舉例
- a->c：a 有效，c 無效
- b->c：b、c 都無效
- c：c 無效
SQL 案例
優化三：不要對索引做以下處理
以下用法會導致索引失效
- 計算，如：+、-、*、/、!=、<>、is null、is not null、or
- 函數，如：sum()、round()等等
- 手動/自動類型轉換，如：id = "1"，本來是數字，給寫成字符串了
SQL 案例
優化四：索引不要放在范圍查詢右邊
舉例
比如復合索引：a->b->c，當 where a="" and b>10 and 3=""，這時候只能用到 a 和 b，c 用不到索引，因為在范圍之后索引都失效（和 B+樹結構有關）
SQL 案例
優化五：減少 select * 的使用
使用覆蓋索引
即：select 查詢字段和 where 中使用的索引字段一致。
SQL 案例
優化六：like 模糊搜索
失效情況
- like "%張三%"
- like "%張三"
解決方案
- 使用復合索引，即 like 字段是 select 的查詢字段，如：select name from table where name like "%張三%"
- 使用 like "張三%"
SQL 案例
優化七：order by 優化
當查詢語句中使用 order by 進行排序時，如果沒有使用索引進行排序，會出現 filesort 文件內排序，這種情況在數據量大或者並發高的時候，會有性能問題，需要優化。
filesort 出現的情況舉例
- order by 字段不是索引字段
- order by 字段是索引字段，但是 select 中沒有使用覆蓋索引，如：
select * from staffs order by age asc; - order by 中同時存在 ASC 升序排序和 DESC 降序排序，如：
select a, b from staffs order by a desc, b asc; - order by 多個字段排序時，不是按照索引順序進行 order by，即不是按照最左前綴法則，如：
select a, b from staffs order by b asc, a asc;
索引層面解決方法
- 使用主鍵索引排序
- 按照最左前綴法則，並且使用覆蓋索引排序，多個字段排序時，保持排序方向一致
- 在 SQL 語句中強制指定使用某索引，force index(索引名字)
- 不在數據庫中排序，在代碼層面排序
order by 排序算法
- 雙路排序
Mysql4.1 之前是使用雙路排序，字面的意思就是兩次掃描磁盤，最終得到數據，讀取行指針和 ORDER BY 列，對他們進行排序，然后掃描已經排好序的列表，按照列表中的值重新從列表中讀取對數據輸出。也就是從磁盤讀取排序字段，在 buffer 進行排序，再從磁盤讀取其他字段。
文件的磁盤 IO 非常耗時的，所以在 Mysql4.1 之后，出現了第二種算法，就是單路排序。
- 單路排序
從磁盤讀取查詢需要的所有列，按照 orderby 列在 buffer 對它們進行排序，然后掃描排序后的列表進行輸出， 它的效率更快一些，避免了第二次讀取數據，並且把隨機 IO 變成順序 IO，但是它會使用更多的空間， 因為它把每一行都保存在內存中了。
當我們無可避免要使用排序時，索引層面沒法在優化的時候又該怎么辦呢？盡可能讓 MySQL 選擇使用第二種單路算法來進行排序。這樣可以減少大量的隨機 IO 操作,很大幅度地提高排序工作的效率。下面看看單路排序優化需要注意的點
單路排序優化點
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增大 max_length_for_sort_data
在 MySQL 中,決定使用"雙路排序"算法還是"單路排序"算法是通過參數 maxlength_for sort_data 來決定的。當所有返回字段的最大長度小於這個參數值時,MySQL 就會選擇"單路排序"算法,反之,則選擇"多路排序"算法。所以,如果有充足的內存讓 MySQL 存放須要返回的非排序字段,就可以加大這個參數的值來讓 MySQL 選擇使用"單路排序"算法。
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去掉不必要的返回字段，避免select *
當內存不是很充裕時,不能簡單地通過強行加大上面的參數來強迫 MySQL 去使用"單路排序"算法,否則可能會造成 MySQL 不得不將數據分成很多段,然后進行排序,這樣可能會得不償失。此時就須要去掉不必要的返回字段,讓返回結果長度適應 max_length_for_sort_data 參數的限制。
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增大 sort_buffer_size 參數設置
這個值如果過小的話,再加上你一次返回的條數過多,那么很可能就會分很多次進行排序,然后最后將每次的排序結果再串聯起來,這樣就會更慢,增大 sort_buffer_size 並不是為了讓 MySQL 選擇"單路排序"算法,而是為了讓 MySQL 盡量減少在排序過程中對須要排序的數據進行分段,因為分段會造成 MySQL 不得不使用臨時表來進行交換排序。
但是sort_buffer_size 不是越大越好：
- Sort_Buffer_Size 是一個 connection 級參數,在每個 connection 第一次需要使用這個 buffer 的時候,一次性分配設置的內存。
- Sort_Buffer_Size 並不是越大越好,由於是 connection 級的參數,過大的設置和高並發可能會耗盡系統內存資源。
- 據說 Sort_Buffer_Size 超過 2M 的時候,就會使用 mmap() 而不是 malloc() 來進行內存分配,導致效率降低。
優化八：group by
其原理也是先排序后分組，其優化方式可參考order by。where高於having,能寫在where限定的條件就不要去having限定了。
IT 老哥
一個在大廠做高級Java開發的程序