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MySQL优化--概述以及索引优化分析

一、MySQL概述

1.1、MySQL文件含义

通过如下命令查看

show variables like '%dir%';

MySQL文件位置及含义

名称

备注

basedir

/usr/

安装路径

character_sets_dir

/usr/share/mysql-8.0/charsets/

保存字符集目录

datadir

/var/lib/mysql/

数据存放路径

lc_messages_dir

/usr/share/mysql-8.0/

plugin_dir

/usr/lib64/mysql/plugin/

插件

slave_load_tmpdir

/tmp

缓存文件

tmpdir

/tmp

缓存文件

配置文件位置

Linux:/etc/my.cnf

win:C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\my.ini

1.2、MySQL主要配置文件

二进制日志log-bin:用于主从复制

错误日志log-error:默认关闭,记录严重警告和错误信息,启动和关闭的详细信息等。

查询日志:默认关闭,可显式指定,记录慢查询日志

数据文件:

  • MyISAM中: 1. frm 存放表结构 ​ 2. myd 存放表数据 ​ 3. myd 存放表索引
  • InnoDB 中:ibd文件存放数据

1.3、MySQL引擎

查询引擎

show engines;
show variables like '%storage_engine%'

MyISAM

InnoDB

构成上的区别:

每个MyISAM在磁盘上存储成三个文件。第一个文件的名字以表的名字开始,扩展名指出文件类型。 .frm文件存储表定义。 数据文件的扩展名为.MYD (MYData)。 索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)。

基于磁盘的资源是InnoDB表空间数据文件和它的日志文件,InnoDB 表的大小只受限于操作系统文件的大小,一般为 2GB

事务处理上方面:

MyISAM类型的表强调的是性能,其执行数度比InnoDB类型更快,但是不提供事务支持

InnoDB提供事务支持事务,外部键(foreign key)等高级数据库功能

SELECT、UPDATE、INSERT、Delete操作

如果执行大量的SELECT,MyISAM是更好的选择

1.如果你的数据执行大量的INSERT或UPDATE,出于性能方面的考虑,应该使用InnoDB表 2.DELETE FROM table时,InnoDB不会重新建立表,而是一行一行的删除。 3.LOAD TABLE FROM MASTER操作对InnoDB是不起作用的,解决方法是首先把InnoDB表改成MyISAM表,导入数据后再改成InnoDB表,但是对于使用的额外的InnoDB特性(例如外键)的表不适用

对AUTO_INCREMENT的操作

每表一个AUTO_INCREMEN列的内部处理。 MyISAM为INSERT和UPDATE操作自动更新这一列。这使得AUTO_INCREMENT列更快(至少10%)。在序列顶的值被删除之后就不能再利用。(当AUTO_INCREMENT列被定义为多列索引的最后一列,可以出现重使用从序列顶部删除的值的情况)。 AUTO_INCREMENT值可用ALTER TABLE或myisamch来重置 对于AUTO_INCREMENT类型的字段,InnoDB中必须包含只有该字段的索引,但是在MyISAM表中,可以和其他字段一起建立联合索引 更好和更快的auto_increment处理

如果你为一个表指定AUTO_INCREMENT列,在数据词典里的InnoDB表句柄包含一个名为自动增长计数器的计数器,它被用在为该列赋新值。 自动增长计数器仅被存储在主内存中,而不是存在磁盘上 关于该计算器的算法实现,请参考 AUTO_INCREMENT列在InnoDB里如何工作

表的具体行数

select count(*) from table,MyISAM只要简单的读出保存好的行数,注意的是,当count(*)语句包含 where条件时,两种表的操作是一样的

InnoDB 中不保存表的具体行数,也就是说,执行select count(*) from table时,InnoDB要扫描一遍整个表来计算有多少行

表锁

提供行锁(locking on row level),提供与 Oracle 类型一致的不加锁读取(non-locking read in SELECTs),另外,InnoDB表的行锁也不是绝对的,如果在执行一个SQL语句时MySQL不能确定要扫描的范围,InnoDB表同样会锁全表, 例如update table set num=1 where name like "%aaa%"

二、索引优化分析

2.1、什么是索引

MySQL官方的定义为:

索引(Index)是帮助MySQL高效地获取数据的数据结构

索引的本质是数据结构

可简单的理解为“排好序的快速查找数据结构”

2.2、索引分类

索引类型

索引含义

单值索引

一个索引仅包含一个列

唯一索引

索引列的值必须唯一,可以有空值

复合索引

一个索引包含多个列

2.3、基本语法

2.3.1、创建

方法一:

CREATE [UNIQUE] INDEX indexName ON mytable(columnname(length));

方法二:

ALTER mytable ADD [UNIQUE] INDEX [indexname] on (columnname(length));

2.3.2、删除

DROP INDEX [indexName] ON mytable;

2.3.3、查看

SHOW INDEX FROM table_name;

2.4、explain

2.4.1、基本语法

EXPLAIN select语句;

2.4.2、字段解释

  • id:select查询的序列号,包含一组数字,表示select字句或操作表的顺序
    • id相同,执行顺序自上向下
    • id不同,如果是子查询,id的序号会递增,id值越大优先级越高,越先被执行
    • id相同不同,同时存在
  • select_type

    id

    select_type

    含义

    1

    SIMPLE

    简单select查询

    2

    PRIMARY

    包含复杂查询的最外层查询

    3

    SUBQUERY

    子查询

    4

    DERIVED

    衍生,递归执行,结果保存至临时表

    5

    UNION

    若第二个SELECT出现在UNION之后,标记为UNION

    6

    UNION RESULT

    从UNION表获取结果的SELECT

  • table 这一行的数据关于哪张表
  • partitions
  • type
    • 从最好到最差排序 system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL

    类型

    含义

    system

    表中只有一行数据,等于系统表

    const

    通过索引一次就找到了,被视为常量

    eq_ref

    唯一性索引扫描,表中只有一个记录匹配

    ref

    非唯一性索引扫描,表中有多个记录匹配

    range

    范围

    index

    全索引扫描

    ALL

    全表扫描

  • possible_keys
    • 可能会在该表上使用的索引,一个或者多个
    • 查询字段上存在的索引将被列出,不一定实际使用
  • key 实际使用的索引,如果为NULL,未使用索引;若有覆盖索引(从索引就可以获得数据,不需要查表),则仅在key字段出现
  • key_len 索引字段的最大可能长度,并非实际长度

    列类型

    KEY_LEN

    备注

    id int

    key_len = 4+1

    int为4bytes,允许为NULL,加1byte

    id bigint not null

    key_len=8

    bigint为8bytes

    user char(30) utf8

    key_len=30*3+1

    utf8每个字符为3bytes,允许为NULL,加1byte

    user varchar(30) not null utf8

    key_len=30*3+2

    utf8每个字符为3bytes,变长数据类型,加2bytes

    user varchar(30) utf8

    key_len=30*3+2+1

    utf8每个字符为3bytes,允许为NULL,加1byte,变长数据类型,加2bytes

    detail text(10) utf8

    key_len=30*3+2+1

    TEXT截取部分,被视为动态列类型。

  • ref 引用的字段,为NULL未引用
  • rows 根据表统计信息和索引选用情况,大致估算出所需要读取的行数
  • filtered
  • Extra 不适合包含在其他列但十分重要的信息
    • Using filesort 使用外部排序,不使用索引的排序;无法使用索引完成的排序成为“文件排序”
    • Using temporary 使用了临时表存储中间结果
    • Using index 覆盖索引
    • Using where 使用了where
    • Using join buffer 使用了连接缓存
    • Impossible where 不存在的条件
    • select tables optimized away 没有GROUP BY的情况下,优化MIN/MAX或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作,查询计划生成阶段即完成优化
    • distinct 使用了distinct

2.5、join语句的优化

  1. 尽可能减少Join语句中的NestedLoop的循环总次数;“ 永远用小结果集驱动大的结果集”。
  2. 优先优化NestedLoop的内层循环;
  3. 保证Join语句中被驱动表上Join条件字段已经被索引;
  4. 当无法保证被驱动表的Join条件字段被索引且内存资源充足的前提下,不要太吝惜JoinBuffer的设置;

2.6、索引失效的情况

  1. 全值匹配我最爱
  2. 最佳左前缀法则
  3. 不在索引列上做任何操作(计算、函数、(自动or手动)类型转换),会导致索引失效而转向全表扫描
  4. 存储引擎不能使用索引中范围条件右边的列
  5. 尽量使用覆盖索引(只访问索引的查询(索引列和查询列一致)),减少select*
  6. mysql在使用不等于(!=或者<> )的时候无法使用索引会导致全表扫描图
  7. is null ,is not null也无法使用索引
  8. like以通配符开头('%ab...')mysq|索引失效会变成全表扫描的操作
  9. 字符串不加单引号索引失效
  10. 少用or,用它来连接时会索引失效

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