我熟練應(yīng)用ctrl c和ctrl v 開(kāi)發(fā)curd代碼好多年了。

mysql查詢?yōu)槭裁磿?huì)慢，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，在實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)常會(huì)遇到，而面試中，也是個(gè)高頻題。

遇到這種問(wèn)題，我們一般也會(huì)想到是因?yàn)?a target="_blank">索引。

那除開(kāi)索引之外，還有哪些因素會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)查詢變慢呢？

有哪些操作，可以提升mysql的查詢能力呢？

今天這篇文章，我們就來(lái)聊聊會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)查詢變慢的場(chǎng)景有哪些，并給出原因和解決方案。

數(shù)據(jù)庫(kù)查詢流程

我們先來(lái)看下，一條查詢語(yǔ)句下來(lái)，會(huì)經(jīng)歷哪些流程。

比如我們有一張數(shù)據(jù)庫(kù)表

CREATETABLE`user`(
`id`int(10)unsignedNOTNULLAUTO_INCREMENTCOMMENT'主鍵',
`name`varchar(100)NOTNULLDEFAULT''COMMENT'名字',
`age`int(11)NOTNULLDEFAULT'0'COMMENT'年齡',
`gender`int(8)NOTNULLDEFAULT'0'COMMENT'性別',
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`idx_age`(`age`),
KEY`idx_gender`(`gender`)
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

我們平常寫的應(yīng)用代碼（go或C++之類的），這時(shí)候就叫客戶端了。

客戶端底層會(huì)帶著賬號(hào)密碼，嘗試向mysql建立一條TCP長(zhǎng)鏈接。

mysql的連接管理模塊會(huì)對(duì)這條連接進(jìn)行管理。

建立連接后，客戶端執(zhí)行一條查詢sql語(yǔ)句。比如：

select*fromuserwheregender=1andage=100;

客戶端會(huì)將sql語(yǔ)句通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接給mysql。

mysql收到sql語(yǔ)句后，會(huì)在分析器中先判斷下SQL語(yǔ)句有沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，比如select，如果少打一個(gè)l，寫成slect，則會(huì)報(bào)錯(cuò)You have an error in your SQL syntax;。這個(gè)報(bào)錯(cuò)對(duì)于我這樣的手殘黨來(lái)說(shuō)可以說(shuō)是很熟悉了。

接下來(lái)是優(yōu)化器，在這里會(huì)根據(jù)一定的規(guī)則選擇該用什么索引。

之后，才是通過(guò)執(zhí)行器去調(diào)用存儲(chǔ)引擎的接口函數(shù)。

存儲(chǔ)引擎類似于一個(gè)個(gè)組件，它們才是mysql真正獲取一行行數(shù)據(jù)并返回?cái)?shù)據(jù)的地方，存儲(chǔ)引擎是可以替換更改的，既可以用不支持事務(wù)的MyISAM，也可以替換成支持事務(wù)的Innodb。這個(gè)可以在建表的時(shí)候指定。比如

CREATETABLE`user`(
...
)ENGINE=InnoDB;

現(xiàn)在最常用的是InnoDB。

我們就重點(diǎn)說(shuō)這個(gè)。

InnoDB中，因?yàn)橹苯硬僮鞔疟P會(huì)比較慢，所以加了一層內(nèi)存提提速，叫buffer pool，這里面，放了很多內(nèi)存頁(yè)，每一頁(yè)16KB，有些內(nèi)存頁(yè)放的是數(shù)據(jù)庫(kù)表里看到的那種一行行的數(shù)據(jù)，有些則是放的索引信息。

查詢SQL到了InnoDB中。會(huì)根據(jù)前面優(yōu)化器里計(jì)算得到的索引，去查詢相應(yīng)的索引頁(yè)，如果不在buffer pool里則從磁盤里加載索引頁(yè)。再通過(guò)索引頁(yè)加速查詢，得到數(shù)據(jù)頁(yè)的具體位置。如果這些數(shù)據(jù)頁(yè)不在buffer pool中，則從磁盤里加載進(jìn)來(lái)。

這樣我們就得到了我們想要的一行行數(shù)據(jù)。

最后將得到的數(shù)據(jù)結(jié)果返回給客戶端。

慢查詢分析

如果上面的流程比較慢的話，我們可以通過(guò)開(kāi)啟profiling看到流程慢在哪。

mysql>setprofiling=ON;
QueryOK,0rowsaffected,1warning(0.00sec)

mysql>showvariableslike'profiling';
+---------------+-------+
|Variable_name|Value|
+---------------+-------+
|profiling|ON|
+---------------+-------+
1rowinset(0.00sec)

然后正常執(zhí)行sql語(yǔ)句。

這些SQL語(yǔ)句的執(zhí)行時(shí)間都會(huì)被記錄下來(lái)，此時(shí)你想查看有哪些語(yǔ)句被記錄下來(lái)了，可以執(zhí)行 show profiles;

mysql>showprofiles;
+----------+------------+---------------------------------------------------+
|Query_ID|Duration|Query|
+----------+------------+---------------------------------------------------+
|1|0.06811025|select*fromuserwhereage>=60|
|2|0.00151375|select*fromuserwheregender=2andage=80|
|3|0.00230425|select*fromuserwheregender=2andage=60|
|4|0.00070400|select*fromuserwheregender=2andage=100|
|5|0.07797650|select*fromuserwhereage!=60|
+----------+------------+---------------------------------------------------+
5rowsinset,1warning(0.00sec)

關(guān)注下上面的query_id，比如select * from user where age>=60對(duì)應(yīng)的query_id是1，如果你想查看這條SQL語(yǔ)句的具體耗時(shí)，那么可以執(zhí)行以下的命令。

mysql>showprofileforquery1;
+----------------------+----------+
|Status|Duration|
+----------------------+----------+
|starting|0.000074|
|checkingpermissions|0.000010|
|Openingtables|0.000034|
|init|0.000032|
|Systemlock|0.000027|
|optimizing|0.000020|
|statistics|0.000058|
|preparing|0.000018|
|executing|0.000013|
|Sendingdata|0.067701|
|end|0.000021|
|queryend|0.000015|
|closingtables|0.000014|
|freeingitems|0.000047|
|cleaningup|0.000027|
+----------------------+----------+
15rowsinset,1warning(0.00sec)

通過(guò)上面的各個(gè)項(xiàng)，大家就可以看到具體耗時(shí)在哪。比如從上面可以看出Sending data的耗時(shí)最大，這個(gè)是指執(zhí)行器開(kāi)始查詢數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端的耗時(shí)，因?yàn)槲业倪@張表符合條件的數(shù)據(jù)有好幾萬(wàn)條，所以這塊耗時(shí)最大，也符合預(yù)期。

一般情況下，我們開(kāi)發(fā)過(guò)程中，耗時(shí)大部分時(shí)候都在Sending data階段，而這一階段里如果慢的話，最容易想到的還是索引相關(guān)的原因。

索引相關(guān)原因

索引相關(guān)的問(wèn)題，一般能用explain命令幫助分析。通過(guò)它能看到用了哪些索引，大概會(huì)掃描多少行之類的信息。

mysql會(huì)在優(yōu)化器階段里看下選擇哪個(gè)索引，查詢速度會(huì)更快。

一般主要考慮幾個(gè)因素，比如：

• 選擇這個(gè)索引大概要掃描多少行（rows）

• 為了把這些行取出來(lái)，需要讀多少個(gè)16kb的頁(yè)

• 走普通索引需要回表，主鍵索引則不需要，回表成本大不大？

回到show profile中提到的sql語(yǔ)句，我們使用explain select * from user where age>=60 分析一下。

explain sql

上面的這條語(yǔ)句，使用的type為ALL，意味著是全表掃描，possible_keys是指可能用得到的索引，這里可能使用到的索引是為age建的普通索引，但實(shí)際上數(shù)據(jù)庫(kù)使用的索引是在key那一列，是NULL。也就是說(shuō)這句sql不走索引，全表掃描。

這個(gè)是因?yàn)閿?shù)據(jù)表里，符合條件的數(shù)據(jù)行數(shù)（rows）太多，如果使用age索引，那么需要將它們從age索引中讀出來(lái)，并且age索引是普通索引，還需要回表找到對(duì)應(yīng)的主鍵才能找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)頁(yè)。算下來(lái)還不如直接走主鍵劃算。于是最終選擇了全表掃描。

當(dāng)然上面只是舉了個(gè)例子，實(shí)際上，mysql執(zhí)行sql時(shí)，不用索引或者用的索引不符合我們預(yù)期這件事經(jīng)常發(fā)生，索引失效的場(chǎng)景有很多，比如用了不等號(hào)，隱式轉(zhuǎn)換等，這個(gè)相信大家背八股文的時(shí)候也背過(guò)不少了，我也不再贅述。

聊兩個(gè)生產(chǎn)中容易遇到的問(wèn)題吧。

索引不符合預(yù)期

實(shí)際開(kāi)發(fā)中有些情況比較特殊，比如有些數(shù)據(jù)庫(kù)表一開(kāi)始數(shù)據(jù)量小，索引少，執(zhí)行sql時(shí)，確實(shí)使用了符合你預(yù)期的索引。但隨時(shí)時(shí)間邊長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)的人變多了，數(shù)據(jù)量也變大了，甚至還可能會(huì)加入一些其他重復(fù)多余的索引，就有可能出現(xiàn)用著用著，用到了不符合你預(yù)期的其他索引了。從而導(dǎo)致查詢突然變慢。

這種問(wèn)題，也好解決，可以通過(guò)force index指定索引。比如

force index指定索引

通過(guò)explain可以看出，加了force index之后，sql就選用了idx_age這個(gè)索引了。

走了索引還是很慢

有些sql，用explain命令看，明明是走索引的，但還是很慢。一般是兩種情況：

第一種是索引區(qū)分度太低，比如網(wǎng)頁(yè)全路徑的url鏈接，這拿來(lái)做索引，一眼看過(guò)去全都是同一個(gè)域名，如果前綴索引的長(zhǎng)度建得不夠長(zhǎng)，那這走索引跟走全表掃描似的，正確姿勢(shì)是盡量讓索引的區(qū)分度更高，比如域名去掉，只拿后面URI部分去做索引。

第二種是索引中匹配到的數(shù)據(jù)太大，這時(shí)候需要關(guān)注的是explain里的rows字段了。

它是用于預(yù)估這個(gè)查詢語(yǔ)句需要查的行數(shù)的，它不一定完全準(zhǔn)確，但可以體現(xiàn)個(gè)大概量級(jí)。

當(dāng)它很大時(shí)，一般常見(jiàn)的是下面幾種情況。

• 如果這個(gè)字段具有唯一的屬性，比如電話號(hào)碼等，一般是不應(yīng)該有大量重復(fù)的，那可能是你代碼邏輯出現(xiàn)了大量重復(fù)插入的操作，你需要檢查下代碼邏輯，或者需要加個(gè)唯一索引限制下。

• 如果這個(gè)字段下的數(shù)據(jù)就是會(huì)很大，是否需要全部拿？如果不需要，加個(gè)limit限制下。如果確實(shí)要拿全部，那也不能一次性全拿，今天你數(shù)據(jù)量小，可能一次取一兩萬(wàn)都沒(méi)啥壓力，萬(wàn)一哪天漲到了十萬(wàn)級(jí)別，那一次性取就有點(diǎn)吃不消了。你可能需要分批次取，具體操作是先用order by id排序一下，拿到一批數(shù)據(jù)后取最大id作為下次取數(shù)據(jù)的起始位置。

連接數(shù)過(guò)小

索引相關(guān)的原因我們聊完了，我們來(lái)聊聊，除了索引之外，還有哪些因素會(huì)限制我們的查詢速度的。

我們可以看到，mysql的server層里有個(gè)連接管理，它的作用是管理客戶端和mysql之間的長(zhǎng)連接。

正常情況下，客戶端與server層如果只有一條連接，那么在執(zhí)行sql查詢之后，只能阻塞等待結(jié)果返回，如果有大量查詢同時(shí)并發(fā)請(qǐng)求，那么后面的請(qǐng)求都需要等待前面的請(qǐng)求執(zhí)行完成后，才能開(kāi)始執(zhí)行。

因此很多時(shí)候我們的應(yīng)用程序，比如go或java這些，會(huì)打印出sql執(zhí)行了幾分鐘的日志，但實(shí)際上你把這條語(yǔ)句單獨(dú)拎出來(lái)執(zhí)行，卻又是毫秒級(jí)別的。這都是因?yàn)檫@些sql語(yǔ)句在等待前面的sql執(zhí)行完成。

怎么解決呢？

如果我們能多建幾條連接，那么請(qǐng)求就可以并發(fā)執(zhí)行，后面的連接就不用等那么久了。

而連接數(shù)過(guò)小的問(wèn)題，受數(shù)據(jù)庫(kù)和客戶端兩側(cè)同時(shí)限制。

數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)過(guò)小

Mysql的最大連接數(shù)默認(rèn)是100, 最大可以達(dá)到16384。

可以通過(guò)設(shè)置mysql的max_connections參數(shù)，更改數(shù)據(jù)庫(kù)的最大連接數(shù)。

mysql>setglobalmax_connections=500;
QueryOK,0rowsaffected(0.00sec)

mysql>showvariableslike'max_connections';
+-----------------+-------+
|Variable_name|Value|
+-----------------+-------+
|max_connections|500|
+-----------------+-------+
1rowinset(0.00sec)

上面的操作，就把最大連接數(shù)改成了500。

應(yīng)用側(cè)連接數(shù)過(guò)小

數(shù)據(jù)庫(kù)連接大小是調(diào)整過(guò)了，但貌似問(wèn)題還是沒(méi)有變化？還是有很多sql執(zhí)行達(dá)到了幾分鐘，甚至超時(shí)？

那有可能是因?yàn)槟銘?yīng)用側(cè)（go，java寫的應(yīng)用，也就是mysql的客戶端）的連接數(shù)也過(guò)小。

應(yīng)用側(cè)與mysql底層的連接，是基于TCP協(xié)議的長(zhǎng)鏈接，而TCP協(xié)議，需要經(jīng)過(guò)三次握手和四次揮手來(lái)實(shí)現(xiàn)建連和釋放。如果我每次執(zhí)行sql都重新建立一個(gè)新的連接的話，那就要不斷握手和揮手，這很耗時(shí)。所以一般會(huì)建立一個(gè)長(zhǎng)連接池，連接用完之后，塞到連接池里，下次要執(zhí)行sql的時(shí)候，再?gòu)睦锩鎿埔粭l連接出來(lái)用，非常環(huán)保。

我們一般寫代碼的時(shí)候，都會(huì)通過(guò)第三方的orm庫(kù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，而成熟的orm庫(kù)，百分之一千萬(wàn)都會(huì)有個(gè)連接池。

而這個(gè)連接池，一般會(huì)有個(gè)大小。這個(gè)大小就控制了你的連接數(shù)最大值，如果說(shuō)你的連接池太小，都還沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的大，那調(diào)了數(shù)據(jù)庫(kù)的最大連接數(shù)也沒(méi)啥作用。

一般情況下，可以翻下你使用的orm庫(kù)的文檔，看下怎么設(shè)置這個(gè)連接池的大小，就幾行代碼的事情，改改就好。比如go語(yǔ)言里的gorm里是這么設(shè)置的

funcInit(){
db,err:=gorm.Open(mysql.Open(conn),config)
sqlDB,err:=db.DB()
//SetMaxIdleConns設(shè)置空閑連接池中連接的最大數(shù)量
sqlDB.SetMaxIdleConns(200)
//SetMaxOpenConns設(shè)置打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)連接的最大數(shù)量
sqlDB.SetMaxOpenConns(1000)
}

buffer pool太小

連接數(shù)是上去了，速度也提升了。

曾經(jīng)遇到過(guò)面試官會(huì)追問(wèn)，有沒(méi)有其他辦法可以讓速度更快呢？

那必須要眉頭緊鎖，假裝思考，然后說(shuō)：有的。

我們?cè)谇懊娴臄?shù)據(jù)庫(kù)查詢流程里，提到了進(jìn)了innodb之后，會(huì)有一層內(nèi)存buffer pool，用于將磁盤數(shù)據(jù)頁(yè)加載到內(nèi)存頁(yè)中，只要查詢到buffer pool里有，就可以直接返回，否則就要走磁盤IO，那就慢了。

也就是說(shuō)，如果我的buffer pool 越大，那我們能放的數(shù)據(jù)頁(yè)就越多，相應(yīng)的，sql查詢時(shí)就更可能命中buffer pool，那查詢速度自然就更快了。

可以通過(guò)下面的命令查詢到buffer pool的大小，單位是Byte。

mysql>showglobalvariableslike'innodb_buffer_pool_size';
+-------------------------+-----------+
|Variable_name|Value|
+-------------------------+-----------+
|innodb_buffer_pool_size|134217728|
+-------------------------+-----------+
1rowinset(0.01sec)

也就是128Mb。

如果想要調(diào)大一點(diǎn)。可以執(zhí)行

mysql>setglobalinnodb_buffer_pool_size=536870912;
QueryOK,0rowsaffected(0.01sec)

mysql>showglobalvariableslike'innodb_buffer_pool_size';
+-------------------------+-----------+
|Variable_name|Value|
+-------------------------+-----------+
|innodb_buffer_pool_size|536870912|
+-------------------------+-----------+
1rowinset(0.01sec)

這樣就把buffer pool增大到512Mb了。

但是吧，如果buffer pool大小正常，只是別的原因導(dǎo)致的查詢變慢，那改buffer pool毫無(wú)意義。

但問(wèn)題又來(lái)了。

怎么知道buffer pool是不是太小了？

這個(gè)我們可以看buffer pool的緩存命中率。

通過(guò) show status like 'Innodb_buffer_pool_%';可以看到跟buffer pool有關(guān)的一些信息。

Innodb_buffer_pool_read_requests表示讀請(qǐng)求的次數(shù)。

Innodb_buffer_pool_reads 表示從物理磁盤中讀取數(shù)據(jù)的請(qǐng)求次數(shù)。

所以buffer pool的命中率就可以這樣得到：

bufferpool命中率=1-(Innodb_buffer_pool_reads/Innodb_buffer_pool_read_requests)*100%

比如我上面截圖里的就是，1 - (405/2278354) = 99.98%。可以說(shuō)命中率非常高了。

一般情況下buffer pool命中率都在99%以上，如果低于這個(gè)值，才需要考慮加大innodb buffer pool的大小。

當(dāng)然，還可以把這個(gè)命中率做到監(jiān)控里，這樣半夜sql變慢了，早上上班還能定位到原因，就很舒服。

還有哪些騷操作？

前面提到的是在存儲(chǔ)引擎層里加入了buffer pool用于緩存內(nèi)存頁(yè)，這樣可以加速查詢。

那同樣的道理，server層也可以加個(gè)緩存，直接將第一次查詢的結(jié)果緩存下來(lái)，這樣下次查詢就能立刻返回，聽(tīng)著挺美的。

按道理，如果命中緩存的話，確實(shí)是能為查詢加速的。但這個(gè)功能限制很大，其中最大的問(wèn)題是只要數(shù)據(jù)庫(kù)表被更新過(guò)，表里面的所有緩存都會(huì)失效，數(shù)據(jù)表頻繁的更新，就會(huì)帶來(lái)頻繁的緩存失效。所以這個(gè)功能只適合用于那些不怎么更新的數(shù)據(jù)表。

另外，這個(gè)功能在8.0版本之后，就被干掉了。所以這功能用來(lái)聊聊天可以，沒(méi)必要真的在生產(chǎn)中使用啊。

總結(jié)

• 數(shù)據(jù)查詢過(guò)慢一般是索引問(wèn)題，可能是因?yàn)檫x錯(cuò)索引，也可能是因?yàn)椴樵兊男袛?shù)太多。

• 客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)過(guò)小，會(huì)限制sql的查詢并發(fā)數(shù)，增大連接數(shù)可以提升速度。

• innodb里會(huì)有一層內(nèi)存buffer pool用于提升查詢速度，命中率一般>99%，如果低于這個(gè)值，可以考慮增大buffer pool的大小，這樣也可以提升速度。

• 查詢緩存（query cache）確實(shí)能為查詢提速，但一般不建議打開(kāi)，因?yàn)橄拗票容^大，并且8.0以后的Mysql里已經(jīng)將這個(gè)功能干掉了。

原文標(biāo)題：?Mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢好慢，除了索引，還能因?yàn)槭裁矗?/p>