2.索引：SQL 性能分析详解
SQL性能分析是数据库优化中重要的一环。通过分析SQL的执行频率、慢查询日志、PROFILE工具以及EXPLAIN命令，能够帮助我们识别出数据库性能的瓶颈，并做出有效的优化措施。以下将详细讲解这几种常见的SQL性能分析工具和方法。
一、SQL 执行频率
SQL执行频率的分析可以帮助我们了解数据库的负载情况，识别高频SQL语句，找出可能的性能瓶颈。
1.1 功能含义
SQL执行频率表示每种类型SQL语句的执行次数。了解这些语句的执行频率有助于优化系统的性能。频繁执行的SQL可能是系统的核心查询，也可能是重复无效的查询。
1.2 查看SQL执行频率的指令
MySQL提供了一系列状态变量，可以用于查看SQL的执行频率。我们可以通过以下命令查看：
SHOW [GLOBAL|SESSION] STATUS LIKE 'Com_%';
如：
show global status like 'Com_______'
此命令会返回当前MySQL实例中每类SQL语句的执行次数。例如：
- 下面查询 Com_selec为：137次，查询操作偏多
| Variable_name | Value | |
|---|---|---|
| 1 | Com_binlog | 0 |
| 2 | Com_commit | 0 |
| 3 | Com_delete | 2 |
| 4 | Com_import | 0 |
| 5 | Com_insert | 3 |
| 6 | Com_repair | 0 |
| 7 | Com_revoke | 0 |
| 8 | Com_select | 137 |
| 9 | Com_signal | 0 |
| 10 | Com_update | 0 |
| 11 | Com_xa_end | 0 |
注：
Com_select：SELECT语句的执行次数Com_insert：INSERT语句的执行次数Com_update：UPDATE语句的执行次数Com_delete：DELETE语句的执行次数
1.3 查询内容的含义
这些状态变量显示了不同类型SQL语句的执行频率，有助于我们了解数据库的负载特征。例如，频繁的SELECT语句可能暗示需要优化查询或增加缓存，而频繁的INSERT、UPDATE和DELETE语句则表明系统中有大量写操作。
1.4 对频率内容进行分析
分析SQL执行频率可以帮助我们识别潜在的性能瓶颈。例如：
- 高频
SELECT：需要检查索引、查询优化和缓存策略； - 高频
INSERT、UPDATE：需要检查事务管理、锁机制和写性能优化； - 高频
DELETE：可能涉及数据清理策略，需要防止锁竞争和表碎片问题。
二、慢查询日志
慢查询日志用于记录执行时间超过设定阈值的SQL语句，有助于定位低效的查询。
2.1 功能含义
慢查询日志记录了执行较慢的SQL语句。通过分析这些日志，可以找出性能瓶颈并优化查询效率。
2.2 检查慢查询日志是否开启
可以通过以下命令查看是否已启用慢查询日志：
SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log';
返回结果中，若slow_query_log为ON，表示慢查询日志已启用。
2.3 设置和开启慢查询日志
若慢查询日志未开启，可用以下命令启用：
SET GLOBAL slow_query_log = 'ON';
设定慢查询的时间阈值，可以通过如下命令调整：
SET GLOBAL long_query_time = 2; -- 设置为2秒
若需永久生效，可在MySQL配置文件my.cnf中添加以下内容：位置：etc/my.cnf
slow_query_log = ON
long_query_time = 1
如图：
2.4 查看慢查询日志文件位置
使用以下命令查看慢查询日志文件位置：
SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query_log_file';
如：
2.5 慢查询日志的内容案例
慢查询日志记录了每条慢查询的SQL语句、执行时间、锁等待时间等信息。示例如下：
# Time: 2024-11-08T12:00:00.000000Z
# Query_time: 2.000 Lock_time: 0.000 Rows_sent: 500 Rows_examined: 100000
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1;
其中：
Query_time：查询执行时间。Lock_time：锁等待时间。Rows_sent：返回的行数。Rows_examined：扫描的行数。- 以及对应：
执行的sql
该示例中的查询扫描了10万行数据，但只返回了500行，可能需要优化。
三、PROFILE
PROFILE工具是MySQL用于分析SQL语句执行过程的性能分析工具，可以显示每个SQL语句在执行的各个阶段所消耗的时间。
3.1 功能含义
PROFILE能够精确到毫秒级别记录SQL执行过程的各个步骤，比如解析、优化、锁等待和执行时间等，有助于精确定位性能瓶颈。
3.2 检查是否支持PROFILE
首先，检查MySQL是否支持PROFILE功能：
SHOW VARIABLES LIKE 'have_profiling';
或
SELECT @@have_profiling ;
若返回值为YES，表示支持PROFILE。
注：支持不一定开启了
- 检查是否开启：
SELECT @@profiling若结果为0，表示没有开启，则需要进行设置开启
- 开启
PROFILESET profiling = 1; -- 开启Profiling
3.3 使用PROFILE分析SQL
启用PROFILE并执行分析的步骤如下：
-- 执行待分析的SQL语句
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1;-- 查看profiling
SHOW PROFILES;-- 查看该语句执行过程的各个阶段时间开销
SHOW PROFILE FOR QUERY 1;
注：在
SHOW PROFILE FOR QUERY 1;语句中，1代表执行的第一个查询（按执行顺序排列）。
可以使用以下命令列出所有已执行的查询ID及其执行时间：SHOW PROFILES;
3.4 PROFILE结果的解析
SHOW PROFILE输出示例如下：
| Status | Duration | |
|---|---|---|
| 1 | starting | 0.0001 |
| 2 | checking permissions | 0.00002 |
| 3 | Opening tables | 0.00005 |
| 4 | init | 0.00003 |
| 5 | optimizing | 0.00003 |
| 6 | statistics | 0.00008 |
| 7 | preparing | 0.00004 |
| 8 | executing | 0.0015 |
| 9 | Sending data | 0.0025 |
| 10 | end | 0.0001 |
| 11 | query end | 0.00002 |
各阶段的时间开销有助于我们分析SQL的瓶颈。例如，如果Sending data耗时较长，可能是由于查询结果数据量大、网络延迟等原因所致。
四、EXPLAIN
EXPLAIN命令可以展示MySQL执行查询的计划，帮助分析查询性能和确定优化方向。
4.1 功能含义
EXPLAIN提供了SQL查询的执行计划，展示了MySQL是如何处理查询的，包括使用的索引、扫描行数和连接类型等。通过EXPLAIN结果，可以更好地了解查询的性能情况。
4.2 EXPLAIN的语法
基本语法如下：
EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1;
4.3 EXPLAIN结果解析
EXPLAIN结果的关键字段说明如下：
| 字段 | 含义 |
|---|---|
id | 查询的执行顺序，id值越大优先级越高，表示先执行。 |
select_type | 查询类型（如SIMPLE表示简单查询，PRIMARY表示主查询，SUBQUERY表示子查询）。 |
table | 查询的表。 |
type | 连接类型，指明表的访问方式，如ALL（全表扫描）、index（索引扫描）、range（范围扫描）、ref（引用索引）。从性能级别来看：null > system > const > eq_ref > ref > range > index > all |
possible_keys | 查询中可能使用的索引。 |
key | 实际使用的索引。 |
key_len | 使用的索引长度，表示MySQL在查询中实际用到的字节数。 |
ref | 显示哪一列或常量与key关联。 |
rows | MySQL估计查询过程中需要读取的行数。 |
Extra | 额外信息，显示MySQL在执行查询时的额外操作，如Using where表示使用了WHERE条件，Using index表示使用覆盖索引。 |
注：对应type字段：从性能级别来看，null > system > const > eq_ref > ref > range > index > all