SQL优化极简法则有哪些

  

这篇文章主要介绍SQL优化极简法则有哪些,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!

查询优化是一个复杂的工程,涉及从硬件到参数配置、不同数据库的解析器、优化器实现、SQL 语句的执行顺序、索引以及统计信息的采集等,甚至应用程序和系统的整体架构。本文介绍几个关键法则,可以帮助我们编写高效的 SQL 查询;尤其是对于初学者而言,这些法则至少可以避免我们写出性能很差的查询语句。

以下法则适用于各种关系型数据库,包括但不限于:MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL 以及 SQLite 等。如果觉得文章有用,欢迎评论、点赞、转发朋友圈支持。

法则一:只返回需要的结果

一定要为查询语句指定 WHERE 条件,过滤掉不需要的数据行。通常来说,OLTP 系统每次只需要从大量数据中返回很少的几条记录;指定查询条件可以帮助我们通过索引返回结果,而不是全表扫描。绝大多数情况下使用索引时的性能更好,因为索引(B-树、B+树、B*树)执行的是二进制搜索,具有对数时间复杂度,而不是线性时间复杂度。以下是 MySQL 聚簇索引的示意图:举例来说,假设每个索引分支节点可以存储 100 个记录,100 万(1003)条记录只需要 3 层 B-树即可完成索引。通过索引查找数据时需要读取 3 次索引数据(每次磁盘 IO 读取整个分支节点),加上 1 次磁盘 IO 读取数据即可得到查询结果。纯干货!15000 字语法手册分享给你

相反,如果采用全表扫描,需要执行的磁盘 IO 次数可能高出几个数量级。当数据量增加到 1 亿(1004)时,B-树索引只需要再增加 1 次索引 IO 即可;而全表扫描则需要再增加几个数量级的 IO。

同理,我们应该避免使用 SELECT * FROM, 因为它表示查询表中的所有字段。这种写法通常导致数据库需要读取更多的数据,同时网络也需要传输更多的数据,从而导致性能的下降。

法则二:确保查询使用了正确的索引

如果缺少合适的索引,即使指定了查询条件也不会通过索引查找数据。因此,我们首先需要确保创建了相应的索引。一般来说,以下字段需要创建索引:

  • 经常出现在 WHERE 条件中的字段建立索引可以避免全表扫描;

  • 将 ORDER BY 排序的字段加入到索引中,可以避免额外的排序操作;

  • 多表连接查询的关联字段建立索引,可以提高连接查询的性能;

  • 将 GROUP BY 分组操作字段加入到索引中,可以利用索引完成分组。

即使创建了合适的索引,如果 SQL 语句写的有问题,数据库也不会使用索引。导致索引失效的常见问题包括:

  • 在 WHERE 子句中对索引字段进行表达式运算或者使用函数都会导致索引失效,这种情况还包括字段的数据类型不匹配,例如字符串和整数进行比较;

  • 使用 LIKE 匹配时,如果通配符出现在左侧无法使用索引。对于大型文本数据的模糊匹配,应该考虑数据库提供的全文检索功能,甚至专门的全文搜索引擎(Elasticsearch 等);

  • 如果 WHERE 条件中的字段上创建了索引,尽量设置为 NOT NULL;不是所有数据库使用 IS [NOT] NULL 判断时都可以利用索引。

执行计划(execution plan,也叫查询计划或者解释计划)是数据库执行 SQL 语句的具体步骤,例如通过索引还是全表扫描访问表中的数据,连接查询的实现方式和连接的顺序等。如果 SQL 语句性能不够理想,我们首先应该查看它的执行计划,通过执行计划(EXPLAIN)确保查询使用了正确的索引。

法则三:尽量避免使用子查询

以 MySQL 为例,以下查询返回月薪大于部门平均月薪的员工信息:

EXPLAIN ANALYZE
  ,SELECT  emp_id emp_name
  ,才能得到employee  e
  ,,WHERE  salary 祝辞,(
  ,,,,SELECT  AVG(工资)
  ,,,,,,得到员工
  ,,,,,,WHERE  dept_id =, e.dept_id);
  →,过滤器:,(e.salary 祝辞,(select  # 2)),,(行成本=2.75,=25),(actual 时间=0.232,4.401,行=6,循环=1)
  ,,,,,Table  scan 提醒e ,(行成本=2.75,=25),(actual 时间=0.099,0.190,行=25,循环=1)
  ,,,,,Select  # 2, (subquery 条件;拷贝,依赖)
  ,,,,,,,,,总:,avg (employee.salary),, (actual 时间=0.147,0.149,行=1,循环=25)
  ,,,,,,,,,,,,,Index  lookup 提醒employee  using  idx_emp_dept  (dept_id=e.dept_id),,(成本=1.12,=5行),(actual 时间=0.068,0.104,行=7,循环=25)

SQL优化极简法则有哪些