MySQL底层概述—7.优化原则及慢查询

大纲

1.Explain概述

2.Explain详解

3.索引优化数据准备

4.索引优化原则详解

5.慢查询设置与测试

6.慢查询SQL优化思路

1.Explain概述

使用Explain关键字可以模拟查询优化器来执行SQL查询语句，从而知道MySQL是如何处理SQL语句的，从而分析出查询语句和表结构的性能瓶颈。

MySQL查询过程：

通过Explain可以获得以下信息：

一.表的读取顺序

二.数据读取操作的操作类型

三.哪些索引可以被使用

四.哪些索引真正被使用

五.表的直接引用

六.每张表的有多少行被优化器查询了

Explain使用方式：Explain + SQL语句，通过执行Explain可以获得SQL语句执行的相关信息。

EXPLAIN SELECT * FROM L1;

2.Explain详解

(1)数据准备

(2)ID字段说明

(3)select_type和table字段说明

(4)type字段说明

(5)possible_keys与key说明

(6)key_len字段说明

(7)ref字段说明

(8)rows字段说明

(9)filtered字段说明

(10)extra字段说明

(1)数据准备

-- 创建数据库
CREATE DATABASE test CHARACTER SET 'utf8';

-- 创建表
CREATE TABLE L1(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,title VARCHAR(100) );
CREATE TABLE L2(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,title VARCHAR(100) );
CREATE TABLE L3(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,title VARCHAR(100) );
CREATE TABLE L4(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,title VARCHAR(100) );

-- 每张表插入3条数据
INSERT INTO L1(title) VALUES('test001'),('test002'),('test003');
INSERT INTO L2(title) VALUES('test004'),('test005'),('test006');
INSERT INTO L3(title) VALUES('test007'),('test008'),('test009');
INSERT INTO L4(title) VALUES('test010'),('test011'),('test012');

(2)ID字段说明

ID字段代表SELECT查询的序列号，它是一组数字，表示的是查询或操作表的顺序。

一.ID相同，执行顺序就是由上至下

EXPLAIN SELECT * FROM  L1,L2,L3 WHERE L1.id=L2.id AND L2.id = L3.id;

二.ID不同，如果有子查询，ID号会递增

ID值越大优先级越高，越先被执行。

EXPLAIN SELECT * FROM L2 WHERE id = (
    SELECT id FROM L1 WHERE id = (SELECT L3.id FROM L3 WHERE L3.title = 'test007')
);

(3)select_type和table字段说明

select_type表示查询类型，主要用于区别普通查询还是子查询等，table表示被操作的表。

一.SIMPLE：简单的SELECT查询，查询中不包含子查询或者UNION

EXPLAIN SELECT * FROM L1 where id = 1;

二.PRIMARY：在有子查询的情况下，最外层被标记为PRIMARY

三.SUBQUERY：在SELECT或WHERE列表中包含了子查询

EXPLAIN SELECT * FROM L2 WHERE id = (
    SELECT id FROM L1 WHERE id = (SELECT L3.id FROM L3 WHERE L3.title = 'test08')
);

四.UNION：UNION连接的两个SELECT查询

在使用UNION时，左边的表的select_type是DERIVED，右边的表的select_type是UNION。

五.DERIVED：在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED派生表

MySQL会递归执行这些被标记为DERIVED的子查询，然后把结果放到临时表中。

六.UNION RESULT：UNION的结果

EXPLAIN SELECT * FROM (SELECT * FROM L3 UNION SELECT * FROM L4) a;

(4)type字段说明

type字段表示的是连接类型，描述了找到所需数据而使用的扫描方式。

下面给出各种连接类型，按照从最好类型到最差类型进行排序：system -> const -> eq_ref -> ref -> fulltext -> ref_or_null -> index_merge -> unique_subquery -> index_subquery -> range -> index -> ALL

简化后，可以只关注以下几种 ：system -> const -> eq_ref -> ref -> range -> index -> ALL

一般来说，需要保证查询至少达到range级别，最好能达到ref级别，否则就要就行SQL的优化调整。

下面介绍type字段不同值表示的含义：

一.system

表示表中仅有一行数据，这是const连接类型的一个特例，很少出现。

二.const

表示命中主键索引(primary key)或唯一索引(unique)，通过主键索引或唯一索引一次就找到了数据。因为只匹配一条记录，所以被连接的部分是一个常量。如果将主键放在where条件中，MySQL就能将该查询转换为一个常量。这种类型非常快，例如以下查询：

EXPLAIN SELECT * FROM L1 WHERE id = 3;

-- 为L1表的title字段添加唯一索引
ALTER TABLE L1 ADD UNIQUE(title);
EXPLAIN SELECT * FROM L1 WHERE title = 'test001';

三.eq_ref

表示的是使用了唯一索引。比如连表查询中，对于前一个表中的每一行，后表只有一行被扫描。除了system和const类型之外，这是最好的连接类型。只有在连表时使用的索引都是主键或唯一索引时，才会出现这种类型，例如以下查询：

EXPLAIN SELECT L1.id,L1.title FROM L1 LEFT JOIN L2 ON L1.id = L2.id;

四.ref

表示使用了普通索引，即非唯一性索引。比如连表时对于前表的每一行，后表可能有多于一行的数据被扫描，例如以下查询：

-- 为L1表的title字段添加普通索引
ALTER TABLE L1 ADD INDEX idx_title (title);
EXPLAIN SELECT * FROM L1 INNER JOIN L2 ON L1.title = L2.title;
-- 如果L1表的title字段没有唯一索引，只有普通索引，如下查询也是ref
EXPLAIN SELECT * FROM L1 WHERE title = 'test001';

五.range

表示的是进行了索引上的范围查询，检索了给定范围的行，比如between、in函数、>都是典型的范围查询，例如以下查询：

EXPLAIN SELECT * FROM L1 WHERE L1.id BETWEEN 1 AND 10;

注意：当in函数中的数据很大时，可能会导致效率下降，最终不走索引。

六.index

当可以使用索引覆盖，但需要扫描全部索引记录时，则type为index。

当需要执行全表扫描，且需要对主键进行排序时，则type也为index。

所以如果type的值等于index，那么就需要进行优化了。因为出现index表示没有通过索引进行过滤，需要扫描索引的全部数据。index会遍历扫描索引树，比ALL快一些。如果索引文件过大，index的速度还是会很慢的。

总结：

当遍历二级索引不需要回表或者主键排序全表扫描时，type就为index。

注意：

使用索引进行排序分组时，可能会出现这种type值为index的情况。比如进行统计操作时，会出现type值为index的情况。

EXPLAIN SELECT * FROM L2 GROUP BY id ORDER BY id;
-- 该count查询需要通过扫描索引上的全部数据来计数
EXPLAIN SELECT count(*) FROM L2;

七.ALL

表示没有使用到任何索引，连表查询时对于前表的每一行，后表都要被全表扫描。

EXPLAIN SELECT * FROM L3 inner join L4 on L3.title = L4.title;

总结各类type类型的特点：

system：不进行磁盘IO，查询系统表，仅仅返回一条数据。

const：查找主键索引，最多返回1条或0条数据，属于精确查找。

eq_ref：查找唯一性索引，返回数据最多一条，属于精确查找。

ref：查找非唯一性索引，返回匹配的多条数据，属于精确查找。

range：查找索引中给定范围的行，属于范围查找(>、<、in、between)。

index：使用了索引但扫描全部了，比all快，因索引文件比数据文件小。

index：比如遍历二级索引不需要回表或者主键排序全表扫描。

all：不使用任何索引，直接进行全表扫描。

(5)possible_keys与key说明

一.possible_keys

表示可能用于查询的表上的索引。查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用。

二.key

表示实际使用的索引。若为null，则表示没有使用到索引或索引失效。查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中。

情形一：理论和实际都用到了索引

EXPLAIN SELECT * FROM L1 WHERE id = 1;

情形二：理论上没有使用索引，但实际上使用了

EXPLAIN SELECT L3.id FROM L3;

情形三：理论和实际上都没有使用索引

EXPLAIN SELECT * FROM L3 WHERE title = 'test007';

(6)key_len字段说明

表示索引中使用的字节数，通过该列可以计算查询中使用索引的长度。key_len字段能够帮我们检查是否充分利用了索引，ken_len越长越好，说明索引使用的越充分。

一.创建表

CREATE TABLE L5(
    a INT PRIMARY KEY,
    b INT NOT NULL,
    c INT DEFAULT NULL,
    d CHAR(10) NOT NULL
);

二.使用EXPLAIN进行测试

-- 下面的查询只用到了主键a的索引
EXPLAIN SELECT * FROM L5 WHERE a > 1 AND b = 1;

观察key_len的值，用到了主键索引，是int类型的，所以key_len是4字节。

三.为b字段添加索引，进行测试

ALTER TABLE L5 ADD INDEX idx_b(b);
-- 执行SQL，这次将b字段也作为条件
EXPLAIN SELECT * FROM L5 WHERE a > 1 AND b = 1;

ken_len还是4。

四.为c、d字段添加联合索引，然后进行测试

ALTER TABLE L5 ADD INDEX idx_c_b(c,d);
EXPLAIN SELECT * FROM L5 WHERE c = 1 AND d = 'A';

c字段是int类型4个字节，d字段char(10)代表的是10个字符30个字节。因为数据库的字符集是utf8，一个字符3个字节。d字段是char(10)代表的是10个字符相当30个字节。多出的一个字节用来表示是联合索引。

下面这个例子虽然使用了联合索引，但没充分利用索引，还有优化空间。因为可以根据ken_len的长度推测出该联合索引只使用一部分。

EXPLAIN SELECT * FROM L5 WHERE c = 1;

(7)ref字段说明

表示的是显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，最好是一个常数。表示的是哪些列或常量被用于查找索引列上的值。

如下的"L1.id=1"中，由于1是常量，所以ref = const，此时的ref = const表示着查询过程中使用到了常量。

EXPLAIN SELECT * FROM L1 WHERE L1.id = 1;

(8)rows字段说明

表示MySQL为了找到所需的记录，一共访问了多少行(预估的)。L3中的title没有添加索引，所以L3中有3条记录，就需要访问3条记录。

EXPLAIN SELECT * FROM L3,L4 WHERE L3.id = L4.id AND L3.title LIKE 'test007';

需要注意的是rows只是一个估算值，并不准确。所以rows行数过大的问题并不值得过多考虑，主要分析的还是索引是否使用正确了。

(9)filtered字段说明

它指返回结果的行占需要读到的行(rows列的值)的百分比。

(10)extra字段说明

Extra是EXPLAIN输出中另外一个很重要的列，该列显示MySQL在查询过程中的一些详细信息。

一.准备数据

CREATE TABLE users (
    uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    uname VARCHAR(20),
    age INT(11)
);
INSERT INTO users VALUES(NULL, 'lisa', 10);
INSERT INTO users VALUES(NULL, 'lisa', 10);
INSERT INTO users VALUES(NULL, 'rose', 11);
INSERT INTO users VALUES(NULL, 'jack', 12);
INSERT INTO users VALUES(NULL, 'sam', 13);

二.Using filesort(需要进行文件排序)

执行结果Extra为Using filesort，说明得到所需结果集，需要对所有记录进行文件排序。表示执行的SQL语句性能极差，需要进行优化。

下面就是在一个没有建立索引的列上进行order by，此时会触发filesort。优化方案是，在order by的列上添加索引，避免每次查询都全量排序。

EXPLAIN SELECT * FROM users ORDER BY age;

三.Using temporary

表示使用了临时表来存储结果集，常见于排序和分组查询。

EXPLAIN SELECT COUNT(*),uname FROM users GROUP BY uname;

四.Using where

表示使用了全表扫描或者在查找时使用索引的情况下，还有查询条件不在索引字段中需要回表。

注意一：返回所有记录的SQL，不使用where条件过滤数据，大概率不符合预期，这类SQL往往需要进行优化。

注意二：使用了where条件的SQL，并不代表不需要优化，往往需要配合explain结果中的type(连接类型)来综合判断。例如下面查询的age未设置索引，所以返回的type为ALL，仍有优化空间，可建立索引优化查询。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age = 10;

五.Using index

表示直接访问索引就能获取所需数据(覆盖索引)，不需要回表。

-- 为uname创建索引
ALTER TABLE users ADD INDEX idx_uname(uname);
EXPLAIN SELECT uid,uname FROM users WHERE uname='lisa';

六.Using join buffer

表示使用了连接缓存，还会显示join连接查询时使用的算法。

EXPLAIN SELECT * FROM users u1 LEFT JOIN
    (SELECT * FROM users WHERE age = 1) u2 ON u1.age = u2.age;

Using join buffer(Block Nested Loop)说明，需要进行嵌套循环计算。这里每个表都有五条记录，内外表查询的type都为ALL。两个表通过字段age进行关联，且age字段未建立索引。

七.Using index condition

表示的是使用了索引，但是只使用了索引的一部分。一般发生在使用联合索引时，需要回表查询。

EXPLAIN SELECT * FROM L5 WHERE c > 10 AND d = '';

八.Extra主要指标的含义总结

using index：查找时使用了覆盖索引的时候就会出现，不需要回表。

using where：查找时使用索引的情况下需要回表或全表扫描。

using index condition：查找时使用了索引但只用一部分索引需要回表。

Using filesort：在一个没有建立索引的列上order by，发生文件排序。

Using temporary：使用了临时表存储结果集，常见于排序和分组查询。

当遍历二级索引不需要回表或者主键排序全表扫描时，type就为index。

查找非唯一性索引，返回匹配的多条数据，type就为ref。

查找唯一性索引，返回匹配的数据最多一条，type就为eq_ref。

查找索引中给定范围的行，type就为range。

3.索引优化数据准备

(1)创建数据库、表，插入数据

create database idx_optimize character set 'utf8';
CREATE TABLE users(
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    user_name VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
    user_age INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '年龄',
    user_level VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '用户等级',
    reg_time TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '注册时间'
);
INSERT INTO users(user_name,user_age,user_level,reg_time)
VALUES('tom',17,'A',NOW()),('jack',18,'B',NOW()),('lucy',18,'C',NOW());

(2)创建联合索引

ALTER TABLE users ADD INDEX idx_nal (user_name,user_age,user_level) USING BTREE;

4.索引优化原则详解

(1)最左侧列匹配和最左前缀匹配法则

(2)不要在索引列上做任何计算

(3)范围之后全失效

(4)避免使用is null、is not null、!= 、or

(5)like以%开头会使索引失效

(6)索引优化原则总结

(1)最左侧列匹配和最左前缀匹配法则

如果创建的是联合索引，就要遵循该法则。where后面的条件需从索引的最左侧列开始，且不能跳过索引中的列。如果where只匹配一个列，那么该列在索引最左侧，且只匹配前缀字段。

一.最左侧列匹配和最左前缀匹配的场景

场景1：按照索引字段顺序使用，三个字段都使用了索引，没有问题。

EXPLAIN SELECT * FROM users
WHERE user_name = 'tom' AND user_age = 17 AND user_level = 'A';

场景2：直接跳过user_name使用索引字段，索引无效，未使用到索引。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_age = 17 AND user_level = 'A';

场景3: 不按照创建联合索引的顺序，使用索引。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_age = 17 AND user_name = 'tom' AND user_level = 'A';

where后面查询条件顺序是user_age、user_level、user_name，这与创建的索引顺序user_name、user_age、user_level不一致。为什么还是使用了索引，原因是MySQL底层优化器对其进行了优化。

场景4：只要包含最左侧字段，索引就可以生效

但从key_len可知只是用到索引的一部分。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name = 'tom';

二.最左侧列匹配和最左前缀匹配的原理

InnoDB创建联合索引的规则是：

首先会对联合索引最左边的字段进行排序，例子中是user_name。在第一个字段的基础之上再对第二个字段进行排序，例子中是user_age。所以最佳左前缀原则其实是和B+树的结构有关系，最左字段肯定是有序的，第二个字段则是无序的。

联合索引的排序方式是：

先按第一个字段进行排序，如果第一个字段相等再根据第二个字段排序。所以如果直接使用第二个字段user_age通常是使用不到索引的。

(2)不要在索引列上做任何计算

不要在索引列上做任何操作，否则会导致索引失效，从而转向全表扫描。比如计算、使用函数、自动或手动进行类型转换(字符串不加双引号)。

一.插入数据

INSERT INTO users(user_name,user_age,user_level,reg_time) VALUES('11223344',22,'D',NOW());

场景1：使用系统函数left()函数，对user_name进行操作

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE LEFT(user_name, 6) = '112233';

场景2：字符串不加单引号(隐式类型转换)

对于varchar类型的字段，如果查询时不加单引号就会进行隐式转换，导致索引失效转向全表扫描。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name = 11223344;

(3)范围之后全失效

where条件中如果有范围条件，并且范围条件之后还有其他过滤条件，那么范围条件之后的列就都将会索引失效。

场景1：条件单独使用user_name时，type=ref、key_len=62。

-- 条件只有一个 user_name
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name = 'tom';

场景2：条件增加一个user_age(使用常量等值)，type= ref、key_len = 66。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name = 'tom' AND user_age = 17;

场景3：使用全值匹配，type = ref、key_len = 128，索引都利用上了。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name = 'tom' AND user_age = 17 AND user_level = 'A';

场景4：使用范围条件时，avg > 17、type = range、key_len = 66。与场景3比较，可发现user_level索引没用上。

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name = 'tom' AND user_age > 17 AND user_level = 'A';

(4)避免使用is null、is not null、!= 、or

一.使用is null会使索引失效

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name IS NULL;

Impossible Where：表示where条件不成立，不能返回任何行。

二.使用is not null会使索引失效

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name IS NOT NULL;

三.使用!=和or会使索引失效

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name != 'tom';
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name = 'tom' or user_name = 'jack';

(5)like以%开头会使索引失效

一.like查询中%出现在左边则索引失效，%出现在右边索引未失效

场景1：两边都有%或者%在左边，索引都会失效

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name LIKE '%tom%';
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name LIKE '%tom';

场景2：%在右边，索引生效

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE user_name LIKE 'tom%';

二.解决%出现在左边索引失效的方法——使用覆盖索引

EXPLAIN SELECT user_name FROM users WHERE user_name LIKE '%jack%';
EXPLAIN SELECT user_name,user_age,user_level FROM users WHERE user_name LIKE '%jack%';

对比场景1可以知道：通过使用覆盖索引type = index，并且extra = Using index，从原来的全表扫描变成了全索引扫描，也就是索引的全表扫描。

三.like失效的原理

原理一：%号在右

由于B+树的索引顺序，是按照首字母的大小进行排序，而%号在右时的匹配又会匹配首字母，所以能在B+树上进行有序的查找。也就是查找出首字母符合要求的数据，所以%号在右可以用到索引。

原理二：%号在左是匹配字符串尾部的数据

由于尾部的字母是没有顺序的，所以不能按索引顺序查询，用不到索引。

原理三：两个%%号

这个是查询任意位置的字母满足条件即可。只有首字母是进行索引排序的，其他位置的字母都是相对无序的，所以查找任意位置的字母是用不上索引的。

(6)索引优化原则总结

一.最左侧列匹配和最左前缀匹配

二.索引列上不计算不转换

三.范围之后全失效

四.最好使用覆盖索引

五.!=、is null、is not null、or会索引失效

六.like百分号加右边，加左边导致索引失效的解决方法是使用覆盖索引

5.慢查询设置与测试

(1)慢查询介绍

(2)慢查询参数

(3)慢查询配置方式

(4)慢查询测试

(5)慢日志内容

(1)慢查询介绍

MySQL的慢查询全名是慢查询日志，是MySQL提供的一种日志记录。慢查询日志会记录在MySQL中响应时间超过阈值的语句。MySQL数据库默认不启动慢查询日志，需要手动来设置这个参数。

如果不是调优需要的话，一般不建议启动该参数。因为开启慢查询日志会或多或少带来一定的性能影响，慢查询日志支持将日志记录写入文件和数据库表。

(2)慢查询参数

执行下面的语句

mysql> show variables like '%slow_query_log%';
+---------------------+------------------------------+
| Variable_name       | Value                        |
+---------------------+------------------------------+
| slow_query_log      | ON                           |
| slow_query_log_file | /var/lib/mysql/test-slow.log |
+---------------------+------------------------------+

mysql> show variables like '%long_query%';
+-----------------+-----------+
| Variable_name   | Value     |
+-----------------+-----------+
| long_query_time | 10.000000 |
+-----------------+-----------+

MySQL慢查询的相关参数解释：

一.slow_query_log：是否开启慢查询日志。

二.slow-query-log-file：慢查询日志存储路径。

三.long_query_time：慢查询阈值，查询时间多于设定阈值则记录日志。

(3)慢查询配置方式

一.默认情况下slow_query_log的值为OFF，表示慢查询日志是禁用的

mysql> show variables like '%slow_query_log%';
+---------------------+------------------------------+
| Variable_name       | Value                        |
+---------------------+------------------------------+
| slow_query_log      | ON                           |
| slow_query_log_file | /var/lib/mysql/test-slow.log |
+---------------------+------------------------------+

二.可以通过设置slow_query_log的值来开启

mysql> set global slow_query_log=1;

三.set global slow_query_log=1开启慢查询日志当前生效重启失效

如果要永久生效，就必须修改配置文件my.cnf，其它系统变量也是如此。

-- 编辑配置
vim /etc/my.cnf

-- 添加如下内容
slow_query_log =1
slow_query_log_file=/var/lib/mysql/ruyuan-slow.log

-- 重启MySQL
service mysqld restart

mysql> show variables like '%slow_query%';
+---------------------+--------------------------------+
| Variable_name       | Value                          |
+---------------------+--------------------------------+
| slow_query_log      | ON                             |
| slow_query_log_file | /var/lib/mysql/ruyuan-slow.log |
+---------------------+--------------------------------+

四. 开启了慢查询日志后，什么样的SQL才会记录到慢查询日志里

这个由参数long_query_time控制，默认long_query_time的值为10秒。

mysql> show variables like 'long_query_time';
+-----------------+-----------+
| Variable_name   | Value     |
+-----------------+-----------+
| long_query_time | 10.000000 |
+-----------------+-----------+

mysql> set global long_query_time=1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql>  show variables like 'long_query_time';
+-----------------+-----------+
| Variable_name   | Value     |
+-----------------+-----------+
| long_query_time | 10.000000 |
+-----------------+-----------+

五.修改变量long_query_time，但查询值还是10

执行命令set global long_query_time=1后，需要重新连接或者打开新开会话才能看到修改值。

mysql> show variables like 'long_query_time';
+-----------------+----------+
| Variable_name   | Value    |
+-----------------+----------+
| long_query_time | 1.000000 |
+-----------------+----------+

六.log_output参数是指定日志的存储方式

log_output=FILE表示将日志存入文件，默认值是FILE。log_output=TABLE表示将日志存入数据库，这样日志信息就会被写入到mysql.slow_log表中。

MySQL数据库可以同时支持两种日志存储方式，配置的时候以逗号隔开即可，如：log_output='FILE,TABLE'。

日志记录到系统的专用日志表中，要比记录到文件耗费更多的系统资源。因此如果启用慢查询日志+获得更高系统性能，则建议优先记录到文件。

mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%log_output%';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| log_output    | FILE  |
+---------------+-------+

七.开启系统变量让未使用索引的查询也被记录到慢查询日志中

这个系统变量就是log-queries-not-using-indexes，所以在进行调优时，可以开启这个选项。

mysql> show variables like 'log_queries_not_using_indexes';
+-------------------------------+-------+
| Variable_name                 | Value |
+-------------------------------+-------+
| log_queries_not_using_indexes | OFF   |
+-------------------------------+-------+

mysql> set global log_queries_not_using_indexes=1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show variables like 'log_queries_not_using_indexes';
+-------------------------------+-------+
| Variable_name                 | Value |
+-------------------------------+-------+
| log_queries_not_using_indexes | ON    |
+-------------------------------+-------+

(4)慢查询测试

一.执行test_index.sql脚本，监控慢查询日志内容

[root@localhost mysql]# tail -f /var/lib/mysql/test-slow.log
/usr/sbin/mysqld, Version: 5.7.30-log (MySQL Community Server (GPL)). started with:
Tcp port: 0  Unix socket: /var/lib/mysql/mysql.sock
Time                 Id Command    Argument

二. 执行下面的SQL，执行超时(超过1秒)我们去查看慢查询日志

SELECT * FROM test_index WHERE
hobby = '20009951' OR hobby = '10009931' OR hobby = '30009931'
OR dname = 'name4000' OR dname = 'name6600' ;

(5)慢日志内容

我们得到慢查询日志后，最重要的一步就是去分析这个日志。先来看慢日志里到底记录了哪些内容，如下是慢日志里其中一条记录，可以看到有时间戳、用户、查询时长及具体的SQL等信息。

Time                 Id Command    Argument
# Time: 2022-02-23 T03:55:15. 336037Z
# User@Host: root[root] @ localhost []  Id:     6
# Query_time: 2.375219  Lock_time: 0.000137 Rows_sent: 3  Rows_examined: 5000000
use db4;
SET timestamp=1645588515;
SELECT * FROM test_index WHERE  hobby = '20009961' OR hobby = '10009941' OR hobby = '30009961' OR dname = 'name4001' OR dname = 'name6601';

Time：执行时间；

Users：用户信息；

Query_time：查询时长；

Lock_time：等待锁时长；

Rows_sent：结果行统计数量；

Rows_examined：扫描的行数；

6.慢查询SQL优化思路

(1)SQL性能下降的原因

(2)慢查询优化思路

(1)SQL性能下降的原因

导致SQL执行性能下降的原因可体现在以下两方面：

一.等待时间长

锁表导致查询一直处于等待状态。

二.执行时间长

查询语句没优化、索引失效、关联查询太多join、机器及参数没调优。

(2)慢查询优化思路

一.优先选择优化高并发执行的SQL

因为高并发的SQL出现问题带来后果更严重，比如下面两种情况：SQL1每小时执行10000次，每次20个IO，优化后每次18个IO，每小时节省2万次IO；SQL2每小时10次，每次20000个IO，每次优化减少2000个IO，每小时节省2万次IO。此时SQL2更难优化，SQL1更好优化。但是第一种属于高并发SQL，更急需优化，因为成本更低。

二.定位优化对象的性能瓶颈

在去优化SQL时，选择优化分方向有三个：

方向1：IO，数据访问消耗了太多时间，查看是否正确使用索引。

方向2：CPU，数据运算花费了太多时间，数据的运算分组、排序是不是有问题。

方向3：网络带宽，加大网络带宽。

三.明确优化目标

根据数据库当前状态、当前SQL的具体功能，来确定最好情况下消耗的资源和最差情况下消耗的资源。因为优化的结果只有一个，即给用户一个好的体验。

四.从explain执行计划入手

只有explain能告诉我们当前SQL的执行状态。

五.永远用小的结果集驱动大的结果集

小的数据集驱动大的数据集，减少内层表读取次数。

//类似于嵌套循环
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {

    }
}

六.尽可能在索引中完成排序

排序操作用得比较多，所以order by后面的字段尽量使用上索引。因为索引本来就是排好序的，所以速度很快。没有索引的话，就需要从表中拿数据，在内存中进行排序。如果内存空间不够还会发生临时文件落盘操作。

七.只获取自己需要的列

不要使用select *，因为select * 很可能不使用索引，而且数据量过大。

八.只使用最有效的过滤条件

where后面的条件并非越多越好，应该用最短的路径访问到数据。

九.尽可能避免复杂的join和子查询

每条SQL的JOIN操作建议不要超过三张表。将复杂的SQL，拆分成多个小的SQL，单个表执行，然后对获取的结果在程序中进行封装。因为如果join占用的资源比较多，会导致其他进程等待时间变长。

十.合理设计并利用索引

也就是合理判断是否需要创建索引，以及合理选择合适索引。

(3)如何判定是否需要创建索引

一.频繁作为查询条件的字段应该创建索引

二.唯一性太差的字段不适合单独创建索引，即使它频繁作为查询条件

唯一性太差的字段主要是指哪些呢？如状态字段、类型字段等。这些字段中的数据可能总共就是那么几个几十个数值重复使用。当一条Query所返回的数据超过了全表的15%时，就不应该再使用索引扫描来完成这个Query了。

三.更新非常频繁的字段不适合创建索引

因为索引中的字段被更新时，不仅要更新表的数据，还要更新索引数据。

四.不会出现在WHERE子句中的字段不该创建索引

(4)如何选择合适索引

一.单键索引，尽量选择针对当前Query过滤性更好的索引。

二.联合索引，当前查询中过滤性最好的字段在索引字段顺序中排列靠前。