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前言

一、设置索引

1、索引的优缺点:

2、给表列创建索引   

3、查看索引

4、删除索引：

5、索引原理：

二、分类讨论

三、针对偶尔很慢的情况

1、 数据库在刷新脏页（flush）

2. 拿不到锁我能怎么办

四、针对一直都这么慢的情况

1、没用到索引

2.、数据库自己选错索引了

五、总结

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前言

MySQL是目前应用非常广泛的关系型数据库管理系统，它在实际应用中的性能表现往往是决定系统效率和用户使用体验的重要因素。因此，MySQL性能优化方案非常重要。MySQL性能优化方案需要从多个方面入手，包括硬件性能、数据库设计、SQL语句优化等。需要系统性的分析MySQL性能瓶颈及优化方案后，才能使其在高并发场景或大数据量下有更好的性能表现。在实际应用中，常见的MySQL性能优化方案包括使用索引、优化查询语句、优化数据库结构、调整参数配置、分库分表、使用缓存等措施。

一、设置索引

索引是一种可以让SELECT语句提高效率的数据结构，可以起到快速定位的作用。

1、索引的优缺点:

        优点：某些情况下使用select语句大幅度提高效率，合适的索引可以优化MySQL服务器的查询性能，从而起到优化MySQL的作用。

        缺点：表行数据的变化（index、update、delect），简历在表列上的索引也会自动维护，一定程度上会使DML操作变慢。索引还会占用磁盘额外的存储空间。

2、给表列创建索引   

        建表时创建索引：

create table t(id int,name varchar(20),index idx_name (name));

        给表追加索引：

alter table t add unique index idx_id(id);

        给表的多列上追加索引

alter table t add index idx_id_name(id,name);

或者

create index idx_id_name on t(id,name);

3、查看索引

    使用show语句查看t表上的索引：

show index from t;

show keys from t;–mysql中索引也被称作keys

    使用show create table语句查看索引：

show create table t\G 

4、删除索引：

    使用alter table命令删除索引：

     alter table 表 drop index 索引名

    使用drop index命令删除索引：

     drop index 索引名 on 表

5、索引原理：

    例如一个学生信息表，我们设置学号（stu_id）为索引：

    索引页之间存在一定的关联关系，一般为树形结构;分为根节点、分支节点、和叶子节点

    根节点页中存放分段stu_id的起始值，以及值所对应的分支索引页号

    分支索引页中存放分段stu_id的起始值，以及值所对应的叶子索引页号

    叶子索引页中存放排序后的stu_id值，该值所对应的表页号, 下一个叶子索引页的页号

stu_id建立索引后，执行select name,sex,height from stu where stu_id=13查询过程如下：

    ① 索引页存在关联关系，先找索引页号20的根节点，13在>=11和<17的范围内，需要查找25号索引页

    ② 读取25号索引页，13在>=11和<14范围内，得到了26号叶子索引页

    ③ 读取26号叶子索引页，找到了13这个值，以及该值所对应表页的页号161，目前只得到了stu_id的值，还要得到name,sex,height等，因此需要再读一次编号为161的表页，里面存放了stu_id之外的值。

    ④ 读取161号表页，获得sname,sex,height等值   

以上4步，只读取了3个索引页1个表页，共4个页，比读取所有表页（5000个页），按照stu_id=13挨个翻一遍效率要高，这也是有些情况下索引可以加速查询的原因。

二、分类讨论

一条 SQL 语句执行的很慢，那是每次执行都很慢呢？还是大多数情况下是正常的，偶尔出现很慢呢？所以我觉得，我们还得分以下两种情况来讨论。

    1、大多数情况是正常的，只是偶尔会出现很慢的情况。

    2.、在数据量不变的情况下，这条SQL语句一直以来都执行的很慢。

针对这两种情况，我们来分析下可能是哪些原因导致的。

三、针对偶尔很慢的情况

一条 SQL 大多数情况正常，偶尔才能出现很慢的情况，针对这种情况，我觉得这条SQL语句的书写本身是没什么问题的，而是其他原因导致的，那会是什么原因呢？

1、 数据库在刷新脏页（flush）

    当我们要往数据库插入一条数据、或者要更新一条数据的时候，我们知道数据库会在内存中把对应字段的数据更新了，但是更新之后，这些更新的字段并不会马上同步持久化到磁盘中去，而是把这些更新的记录写入到 redo log 日记中去，等到空闲的时候，在通过 redo log 里的日记把最新的数据同步到磁盘中去。

    刷脏页有下面4种场景：    

        ①redolog写满了：redo log 里的容量是有限的，如果数据库一直很忙，更新又很频繁，这个时候 redo log 很快就会被写满了，这个时候就没办法等到空闲的时候再把数据同步到磁盘的，只能暂停其他操作，全身心来把数据同步到磁盘中去的，而这个时候，就会导致我们平时正常的SQL语句突然执行的很慢，所以说，数据库在在同步数据到磁盘的时候，就有可能导致我们的SQL语句执行的很慢了。

        ②内存不够用了：如果一次查询较多的数据，恰好碰到所查数据页不在内存中时，需要申请内存，而此时恰好内存不足的时候就需要淘汰一部分内存数据页，如果是干净页，就直接释放，如果恰好是脏页就需要刷脏页。

        ③MySQL 认为系统“空闲”的时候：这时系统没什么压力。

        ④MySQL 正常关闭的时候：这时候，MySQL 会把内存的脏页都 flush 到磁盘上，这样下次 MySQL 启动的时候，就可以直接从磁盘上读数据，启动速度会很快。

2. 拿不到锁我能怎么办

这个就比较容易想到了，我们要执行的这条语句，刚好这条语句涉及到的表，别人在用，并且加锁了，我们拿不到锁，只能慢慢等待别人释放锁了。或者，表没有加锁，但要使用到的某个一行被加锁了。

如果要判断是否真的在等待锁，我们可以用 show processlist这个命令来查看当前的状态哦，这里我要提醒一下，有些命令最好记录一下。

四、针对一直都这么慢的情况

如果在数据量一样大的情况下，这条 SQL 语句每次都执行的这么慢，那就就要好好考虑下你的 SQL 书写了，下面我们来分析下哪些原因会导致我们的 SQL 语句执行的很不理想。

我们先来假设我们有一个表，表里有下面两个字段,分别是主键 id，和两个普通字段 c 和 d。

mysql> CREATE TABLE `t` (  `id` int(11) NOT NULL,  `c` int(11) DEFAULT NULL,  `d` int(11) DEFAULT NULL,  PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB;

1、没用到索引

没有用上索引，我觉得这个原因是很多人都能想到的，例如你要查询这条语句

select * from t where 100 <c and c < 100000;

    a. 字段没有索引

刚好你的 c 字段上没有索引，那么抱歉，只能走全表扫描了，你就体验不会索引带来的乐趣了，所以，这回导致这条查询语句很慢。

    b. 字段有索引，但却没有用索引

好吧，这个时候你给 c 这个字段加上了索引，然后又查询了一条语句

select * from t where c - 1 = 1000;

我想问大家一个问题，这样子在查询的时候会用索引查询吗？

不会，如果我们在字段的左边做了运算，那么很抱歉，在查询的时候，就不会用上索引了，所以呢，大家要注意这种字段上有索引，但由于自己的疏忽，导致系统没有使用索引的情况了。

正确的查询应该如下

select * from t where c = 1000 + 1;

有人可能会说，右边有运算就能用上索引？难道数据库就不会自动帮我们优化一下，自动把 c - 1=1000 自动转换为 c = 1000+1。

    c. 函数操作导致没有用上索引

如果我们在查询的时候，对字段进行了函数操作，也是会导致没有用上索引的，例如

select * from t where pow(c,2) = 1000;

这里我只是做一个例子，假设函数 pow 是求 c 的 n 次方，实际上可能并没有 pow(c,2)这个函数。其实这个和上面在左边做运算也是很类似的。

所以呢，一条语句执行都很慢的时候，可能是该语句没有用上索引了，不过具体是啥原因导致没有用上索引的呢，你就要会分析了，我上面列举的三个原因，应该是出现的比较多的吧。

2.、数据库自己选错索引了

我们在进行查询操作的时候，例如

select * from t where 100 < c and c < 100000;

我们知道，主键索引和非主键索引是有区别的，主键索引存放的值是整行字段的数据，而非主键索引上存放的值不是整行字段的数据，而且存放主键字段的值。 里面有说到主键索引和非主键索引的区别。

也就是说，我们如果走 c 这个字段的索引的话，最后会查询到对应主键的值，然后，再根据主键的值走主键索引，查询到整行数据返回。

好吧扯了这么多，其实我就是想告诉你，就算你在 c 字段上有索引，系统也并不一定会走 c 这个字段上的索引，而是有可能会直接扫描扫描全表，找出所有符合 100 < c and c < 100000 的数据。

为什么会这样呢？

其实是这样的，系统在执行这条语句的时候，会进行预测：究竟是走 c 索引扫描的行数少，还是直接扫描全表扫描的行数少呢？显然，扫描行数越少当然越好了，因为扫描行数越少，意味着I/O操作的次数越少。

如果是扫描全表的话，那么扫描的次数就是这个表的总行数了，假设为 n；而如果走索引 c 的话，我们通过索引 c 找到主键之后，还得再通过主键索引来找我们整行的数据，也就是说，需要走两次索引。而且，我们也不知道符合 100 c < and c < 10000 这个条件的数据有多少行，万一这个表是全部数据都符合呢？这个时候意味着，走 c 索引不仅扫描的行数是 n，同时还得每行数据走两次索引。

所以呢，系统是有可能走全表扫描而不走索引的。那系统是怎么判断呢？

判断来源于系统的预测，也就是说，如果要走 c 字段索引的话，系统会预测走 c 字段索引大概需要扫描多少行。如果预测到要扫描的行数很多，它可能就不走索引而直接扫描全表了。

那么问题来了，系统是怎么预测判断的呢？这里我给你讲下系统是怎么判断的吧，虽然这个时候我已经写到脖子有点酸了。

系统是通过索引的区分度来判断的，一个索引上不同的值越多，意味着出现相同数值的索引越少，意味着索引的区分度越高。我们也把区分度称之为基数，即区分度越高，基数越大。所以呢，基数越大，意味着符合 100 < c and c < 10000 这个条件的行数越少。

所以呢，一个索引的基数越大，意味着走索引查询越有优势。

那么问题来了，怎么知道这个索引的基数呢？

系统当然是不会遍历全部来获得一个索引的基数的，代价太大了，索引系统是通过遍历部分数据，也就是通过采样的方式，来预测索引的基数的。

重点来了，居然是采样，那就有可能出现失误的情况，也就是说，c 这个索引的基数实际上是很大的，但是采样的时候，却很不幸，把这个索引的基数预测成很小。例如你采样的那一部分数据刚好基数很小，然后就误以为索引的基数很小。然后系统就不走 c 索引了，直接走全部扫描了。

所以呢，说了这么多，得出结论：由于统计的失误，导致系统没有走索引，而是走了全表扫描，而这，也是导致我们 SQL 语句执行的很慢的原因。

不过呢，我们有时候也可以通过强制走索引的方式来查询，例如

select * from t force index(a) where c < 100 and c < 100000;

我们也可以通过

show index from t;

来查询索引的基数和实际是否符合，如果和实际很不符合的话，我们可以重新来统计索引的基数，可以用这条命令

analyze table t;

来重新统计分析。

既然会预测错索引的基数，这也意味着，当我们的查询语句有多个索引的时候，系统有可能也会选错索引，这也可能是 SQL 执行的很慢的一个原因。

五、总结

一个 SQL 执行的很慢，我们要分两种情况讨论：

1、大多数情况下很正常，偶尔很慢，则有如下原因

     a. 数据库在刷新脏页，例如 redo log 写满了需要同步到磁盘。

     b. 执行的时候，遇到锁，如表锁、行锁。

2、这条 SQL 语句一直执行的很慢，则有如下原因。

     a . 没有用上索引：例如该字段没有索引；由于对字段进行运算、函数操作导致无法用索引。

     b. 数据库选错了索引。

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