存储优化sql
SQL 查询优化减少了查询所需的资源并提高了整体系统性能,在本文中,我们将讨论 SQL 查询优化、它是如何完成的、最佳实践及其重要性。
SQL 查询优化是编写高效的 SQL 查询,并在执行时间和数据库表示方面 提高查询性能 的迭代过程,查询优化是几个关系数据库管理系统 (RDBMS) 的一项重要功能。
查询是对来自数据库的数据或信息的问题或请求,需要编写一组数据库可以理解的预定义代码,结构化查询语言 (SQL) 和其他查询语言旨在检索或管理关系数据库中的数据。
数据库中的查询可以用许多不同的结构编写,并且可以通过不同的算法执行,写得不好的查询会消耗更多的系统资源,执行时间长,并可能导致服务损失,一个完美的查询可以减少执行时间并带来最佳的 SQL 性能。
SQL查询优化的主要目的是:
确保查询处于最佳路径和形式非常重要,SQL 查询过程需要最好的执行计划和计算资源,因为它们是 CPU 密集型操作,SQL 查询优化通过三个基本步骤完成:
解析确保查询在语法和语义上都是正确的,如果查询语法正确,则将其转换为表达式并传递到下一步。
优化在查询性能中扮演着重要的角色,并且可能很困难,任何考虑优化的查询执行计划都必须返回与之前相同的结果,但优化后的性能应该会有所提高。
SQL 查询优化包括以下基本任务:
最后,查询执行涉及将查询优化步骤生成的计划转化为操作,如果没有发生错误,此步骤将返回结果给用户。
一旦用户确定某个查询需要改进以优化 SQL 性能,他们就可以选择任何优化方法——优化 SQL 查询性能的方法有很多种,下面介绍了一些最佳实践。
提高查询性能的一种简单方法是将 SELECT * 替换为实际的列名,当开发人员在表中使用 SELECT * 语句时,它会读取每一列的可用数据。
使用 SELECT 字段名 FROM 而不是 SELECT * FROM 时,可以缩小查询期间从表中提取的数据的范围,这有助于提高查询速度。
循环中的 SQL 查询运行不止一次,这会显着降低运行速度,这些查询会不必要地消耗内存、CPU 能力和带宽,这会影响性能,尤其是当 SQL 服务器不在本地计算机上时,删除循环内的查询可提高整体查询性能。
使用SQL 服务器索引可以减少运行时间并更快地检索数据,可以使用聚集和非聚集 SQL 索引来优化 SQL 查询,非聚集索引单独存储,需要更多的磁盘空间,因此,了解何时使用索引很重要。
该OLAP功能“扩展了SQL解析函数的语法。” SQL 中的 OLAP 功能更快且易于使用,熟悉这些语法的 SQL 开发人员和 DBA 可以很容易地适应和使用它们。
OLAP 函数可以创建所有标准计算度量,例如排名、移动聚合、份额、期初至今、前期和未来期、平行期等。
查询优化器使用统计信息来确定如何最好地连接表、何时应该使用索引以及如何访问这些索引等,无论是手动还是自动,SQL 服务器统计信息都应该保持最新。
过时的 SQL Server 统计信息会影响表、索引或列统计信息,并导致查询计划性能不佳。
SQL 查询优化可以轻松提高系统性能,从而节省成本,优化 SQL 查询可以提高运营效率并加快性能,从而提高系统上线进度。
SQL 查询优化很重要,原因有很多,包括:
组织可以通过更快的响应时间获得可靠的数据访问和高水平的性能,优化 SQL 查询不仅可以提高整体系统性能,还可以提高组织的声誉,最终,SQL 查询优化的最佳实践帮助用户获得准确、快速的数据库结果。
B. 数据库基础详解:存储过程、视图、游标、SQL语句优化以及索引
写在文章前:本系列文章用于博主自己归纳复习一些基础知识,同时也分享给可能需要的人,因为水平有限,肯定存在诸多不足以及技术性错误,请大佬们及时指正。
存储过程 是事先经过编译并存储在数据库中的一段SQL语句的集合。想要实现相应的功能时,只需要调用这个存储过程就行了(类似于函数,输入具有输出参数)。
优点 :
缺点 :
Delete用来删除表的全部或者部分数据,执行delete之后,用户需要提交之后才会执行,会触发表上的DELETE触发器(包含一个OLD的虚拟表,可以只读访问被删除的数据),DELETE之后表结构还在,删除很慢,一行一行地删,因为会记录日志,可以利用日志还原数据;
Truncate删除表中的所有数据,这个操作不能回滚,也不会触发这个表上的触发器。操作比DELETE快很多(直接把表drop掉,再创建一个新表,删除的数据不能找回)。如果表中有自增(AUTO_INCREMENT)列,则重置为1。
Drop命令从数据库中删除表,所有的数据行,索引和约束都会被删除。不能回滚,不会触发触发器。
触发器(TRIGGER)是由事件(比如INSERT/UPDATE/DELETE)来触发运行的操作(不能被直接调用,不能接收参数)。在数据库里以独立的对象存储,用于保证数据完整性(比如可以检验或转换数据)。
约束(Constraint)类型:
从数据库的基本表中通过查询选取出来的数据组成的虚拟表(数据库中只存放视图的定义,而不存放视图的数据)。可以对其进行增/删/改/查等操作。视图是对若干张基本表的引用,一张虚表,查询语句执行的结果,不存储具体的数据(基本表数据发生了改变,视图也会跟着改变)。
可以跟基本表一样,进行增删改查操作( 增删改操作有条件限制,一般视图只允许查询操作 ),对视图的增删改也会影响原表的数据。 它就像一个窗口,透过它可以看到数据库中自己感兴趣的数据并且操作它们。 好处:
用于定位在查询返回的结果集的特定行,以对特定行进行操作。使用游标可以方便地对结果集进行移动遍历,根据需要滚动或对浏览/修改任意行中的数据。主要用于交互式应用。它是一段私有的SQL工作区,也就是一段内存区域,用于暂时存放受SQL语句影响的数据,简单来说,就是将受影响的数据暂时放到了一个内存区域的虚表当中,这个虚表就是游标。
游标是一种能从包括多条数据记录的结果集中每次提取一条记录的机制。即游标用来逐行读取结果集。游标充当指针的作用。尽管游标能遍历结果中的所有行,但他一次只指向一行。
游标的一个常见用途就是保存查询结果,以便以后使用。游标的结果集是由SELECT语句产生,如果处理过程需要重复使用一个记录集,那么创建一次游标而重复使用若干次,比重复查询数据库要快的多。通俗来说,游标就是能在sql的查询结果中,显示某一行(或某多行)数据,其查询的结果不是数据表,而是已经查询出来的结果集。
简单来说:游标就是在查询出的结果集中进行选择性操作的工具。
让缓存更高效。对于连接查询,如果其中一个表发生变化,那么整个查询缓存就无法使用。而分解后的多个查询,即使其中一个表发生变化,对其它表的查询缓存依然可以使用。分解成多个单表查询,这些单表查询的缓存结果更可能被其它查询使用到,从而减少冗余的查询。减少锁竞争。
索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构(说明是在列上建立的),使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。如果想按特定职员的姓来查找他或她,则与在表中搜索所有的行相比,索引有助于更快地获取信息。索引的一个主要目的就是加快检索表中数据,亦即能协助信息搜索者尽快的找到符合限制条件的记录ID的辅助数据结构。
当表中有大量记录时,若要对表进行查询,第一种搜索信息方式是全表搜索,是将所有记录一一取出,和查询条件进行一一对比,然后返回满足条件的记录,这样做会消耗大量数据库系统时间,并造成大量磁盘I/O操作。第二种就是在表中建立索引,然后在索引中找到符合查询条件的索引值,最后通过保存在索引中的ROWID(相当于页码)快速找到表中对应的记录。
例如这样一个查询:select * from table1 where id=10000。如果没有索引,必须遍历整个表,直到ID等于10000的这一行被找到为止。有了索引之后(必须是在ID这一列上建立的索引),即可在索引中查找。由于索引是经过某种算法优化过的,因而查找次数要少的多。可见,索引是用来定位的。
从应用上分, 主键索引(聚集) , 唯一索引(聚集/非聚集) , 普通索引 , 组合索引 , 单列索引和全文索引
C. oracle存储过程sql执行超时
oracle存储过程sql执行超时要优化系统。优化系统步骤:
1、参数默认是30秒,执行的sql超过30秒就会报超时错误。
2、优化sql让执行更快。
3、修改这个参数,在调用执行SQL语句之前。Oracle公司(甲骨文)是全球最大的信息管理软件及服务供应商,成立于1977年,总部位于美国加州Redwoodshore,面向全球开放oracle认证,Oracle开发的关系数据库产品因性能卓越而闻名,Oracle数据库产品为财富排行榜上的前1000家公司所采用。
D. SQL优化(二)
SQL优化一: sql优化(一)
上片文章已经详细介绍了explain各个字段的含义,以及什么情况应该建立索引,什么情况不需要建立索引以及sql语句性能的判断依据,接下来我介绍下如何合理的建立索引。
sql语句:select id,author_id from article where category_id = 1 and comments>1 order by views desc limit 1;
分析:首先我们根据where后面的条件建立符合索引,然后根据order by后面的字段建立索引,因此建立索引idx_article_ccv,即以(category_id,comments,views)数据列建立复合索引,但由于comments是一个范围,按照BTree索引的原理,先排序category_id,如果遇到相同的category_id则再排序comments,如果遇到相同的comments则再排序views,又因为comments字段在复合索引里处于中间位置,而comments>1是一个条件(是一个范围值),在复合索引的一个范围值的数据列后面的索引全部失效,mysql无法利用索引再对后面的views部分进行检索,也就是说views无法按照索引排序,所以explain下此sql语句,type为range,extra使用的是Using filesort,这是比较糟糕的。所以我们放弃comments这个范围字段,建立索引idx_article_cv,即以(category_id,views)数据列建立复合索引,explain 此sql,type变成了ref,extra的using filesort也变成了using index,这就变得好多了。
索引:idx_article_cv,即以(category_id,views)数据列建立复合索引
前段时间做了一个销售精细化项目,是公司crm项目的一个大模块,大致就是为销售人员制定指标,实现销售目标从区域到团到业务员到客户,实时跟踪业务员所负责客户的下单量的情况。这就存在许多关联关系,区域-团,团-业务员,业务员-客户,这使得sql常常需要关联多张表。
sql语句:SELECT
tu.fuserid,
tu.faccount,
tu.fphone,
tu.fcertificationtype,
tu.fcertificatename,
tu.fkeyarea,
tu.fkeyareatext,
DATE_FORMAT(tcr.fupdatetime,'%Y-%m-%d %H:%i:%s') as fupdatetime,
tag.forggroupid,
tag.forggroupname,
tug.forguserid,
tug.fusername,
tug.fuserphone,
tag.fcitycode
FROM t_finedt_user AS tu
LEFT JOIN t_finedt_customer_relation AS tcr
ON tu.fuserid = tcr.fuserid
LEFT JOIN t_finedt_usergroup AS tug
ON tcr.forguserid = tug.forguserid
and tcr.forggroupid = tug.forggroupid
LEFT JOIN t_finedt_areagroup AS tag
ON tug.forggroupid = tag.forggroupid
where tu.fkeyarea=? and tu.fuserid=? and tug.forggroupid = ?
分析:上面的sql是左连接,左边的表一定是全表查询,所以要建立右边表对应关联字段的索引,在表t_finedt_user上建立tu_fuserid_fkeyarea索引,即以(fuserid,fkeyarea)字段建立索引,在表t_finedt_customer_relation 上建立tcr_forguserid_forggroupid索引,即以(forguserid,forggroupid)字段建立索引,在表t_finedt_usergroup 上建立tug_forguserid_forggroupid索引,即以(forguserid,forggroupid)字段建立索引,在表t_finedt_areagroup上建立tag_forggroupid索引,即以(forggroupid)字段建立索引。建立索引后,sql查询速度明显快了很多
索引:tcr_forguserid_forggroupid,tu_fuserid_fkeyarea,tug_forguserid_forggroupid,tag_forggroupid
1、尽可能减少join语句中的NestedLoop的循环次数,永远用小结果集驱动大结果集
2、优先优化NestedLoop的内层循环
3、保证join语句总被驱动表上的join字段已经被索引
4、当无法保证被驱动表join条件字段被索引,且内存资源充足的前提下,不要太吝啬joinBuffer的设置
1、全值匹配我最爱
2、最佳左前缀原则——如果索引了多列,要遵守最左前缀原则,指的是查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的列
3、并在索引列上做任何操作(计算、函数、自动or手动类型转换),这些会导致索引失效而转向全表扫描
4、存储引擎不能使用索引中范围条件右边的列,范围之后的索引全失效
5、尽量使用覆盖索引(之访问索引的查询(索引列和查询的列一致)),减少select *
6、mysql在使用不等于(!=、>、<)的时候无法使用索引会导致全表扫描。
7、is null、is not null也无法使用索引。
8、like以通配符开头("%abc.."),mysql索引失效也会变成全表扫描的操作。
9、字符串不加单引号也会引起索引失效
10、少用or,用它来连接时会索引失效。
1、对于单值索引,尽量选择针对当前query过滤性更好的索引
2、在选择组合索引的时候,当前query中过滤性最好的字段在索引字段顺序中,位置越靠前越好
3、在选择组合索引的时候,尽量选择尽可能包含当前query中的where字句中更多字段的索引
4、尽可能通过分析统计信息和调整query的写法来达到选择合适索引的目的。
全值匹配我最爱,最左前缀要遵守
带头大哥不能死,中间兄弟不能断
索引列上少计算,范围之后全失效
like百分写最右,覆盖索引不写里
不等空值还有or,索引失效要少用
var引号不可丢,sql高级也不难
E. SQL执行与优化
SQL优化
执行计划,表关联查询顺序,优化策略与思路
下面再向前走一些,容我根据自己的认识说一下查询执行的流程是怎样的:
1.连接
1.1客户端发起一条Query请求,监听客户端的‘连接管理模块’接收请求
1.2将请求转发到‘连接进/线程模块’
1.3调用‘用户模块’来进行授权检查
1.4通过检查后,‘连接进/线程模块’从‘线程连接池’中取出空闲的被缓存的连接线程和客户端请求对接,如果失败则创建一个新的连接请求
2.处理
2.1先查询缓存,检查Query语句是否完全匹配,接着再检查是否具有权限,都成功则直接取数据返回
2.2上一步有失败则转交给‘命令解析器’,经过词法分析,语法分析后生成解析树
2.3接下来是预处理阶段,处理解析器无法解决的语义,检查权限等,生成新的解析树
2.4再转交给对应的模块处理
2.5如果是SELECT查询还会经由‘查询优化器’做大量的优化,生成执行计划
2.6模块收到请求后,通过‘访问控制模块’检查所连接的用户是否有访问目标表和目标字段的权限
2.7有则调用‘表管理模块’,先是查看table cache中是否存在,有则直接对应的表和获取锁,否则重新打开表文件
2.8根据表的meta数据,获取表的存储引擎类型等信息,通过接口调用对应的存储引擎处理
2.9上述过程中产生数据变化的时候,若打开日志功能,则会记录到相应二进制日志文件中
3.结果
3.1Query请求完成后,将结果集返回给‘连接进/线程模块’
3.2返回的也可以是相应的状态标识,如成功或失败等
3.3‘连接进/线程模块’进行后续的清理工作,并继续等待请求或断开与客户端的连接
接下来再走一步,让我们看看一条SQL语句的前世今生。
首先看一下示例语句
示例语句
执行顺序
SQL解析
1. FROM
当涉及多个表的时候,左边表的输出会作为右边表的输入,之后会生成一个虚拟表VT1。
(1-J1)笛卡尔积
计算两个相关联表的笛卡尔积(CROSS JOIN) ,生成虚拟表VT1-J1。
两次全表扫描
哈希索引,查找复杂度都是 O(1) 。
2. WHERE
对VT1过程中生成的临时表进行过滤,满足WHERE子句的列被插入到VT2表中。
注意:
此时因为分组,不能使用聚合运算;也不能使用SELECT中创建的别名;
与ON的区别:
如果有外部列,ON针对过滤的是关联表,主表(保留表)会返回所有的列;
如果没有添加外部列,两者的效果是一样的;
应用:
对主表的过滤应该放在WHERE;
对于关联表,先条件查询后连接则用ON,先连接后条件查询则用WHERE;
hash join 哈希连接 驱动表和被驱动表都只会访问0次或1次
应用场景:一个大表一个小表/表上没有索引/返回结果集比较大
3. GROUP BY
这个子句会把VT2中生成的表按照GROUP BY中的列进行分组。生成VT3表。
注意:
其后处理过程的语句,如SELECT,HAVING,所用到的列必须包含在GROUP BY中,对于没有出现的,得用聚合函数;
原因:
GROUP BY改变了对表的引用,将其转换为新的引用方式,能够对其进行下一级逻辑操作的列会减少;
原作者的理解是:
根据分组字段,将具有相同分组字段的记录归并成一条记录,因为每一个分组只能返回一条记录,除非是被过滤掉了,而不在分组字段里面的字段可能会有多个值,多个值是无法放进一条记录的,所以必须通过聚合函数将这些具有多值的列转换成单值;
GROUP BY 重新聚合查询
4. HAVING
这个子句对VT3表中的不同的组进行过滤,只作用于分组后的数据,满足HAVING条件的子句被加入到VT4表中。
7.LIMIT
LIMIT子句从上一步得到的VT6虚拟表中选出从指定位置开始的指定行数据。
注意:
offset和rows的正负带来的影响;
当偏移量很大时效率是很低的,可以这么做:
采用子查询的方式优化,在子查询里先从索引获取到最大id,然后倒序排,再取N行结果集
采用INNER JOIN优化,JOIN子句里也优先从索引获取ID列表,然后直接关联查询获得最终结果
当前未用到索引,
三次full scan , table1 AS a / table2 AS b / GROUP BY
尽量少做重复的工作
控制同一语句的多次执/减少多次的数据转换/
杜绝不必要的子查询和连接表,子查询在执行计划一般解释成外连接,多余的连接表带来额外的开销
关于临时表和表变量的选择
临时表产生使用SELECT INTO和CREATE TABLE + INSERT INTO的选择,一般情况下,SELECT INTO会比CREATE TABLE + INSERT INTO的方法快很多,但是SELECT INTO会锁定TEMPDB的系统表SYSOBJECTS、SYSINDEXES、SYSCOLUMNS,在多用户并发环境下,容易阻塞其他进程,所以建议,在并发系统中,尽量使用CREATE TABLE + INSERT INTO,而大数据量的单个语句使用中,使用SELECT INTO。
子查询的用法
相关子查询可以用IN、NOT IN、EXISTS、NOT EXISTS引入
NOT IN、NOT EXISTS的相关子查询可以改用LEFT JOIN代替写法
如果保证子查询没有重复 ,IN、EXISTS的相关子查询可以用INNER JOIN 代替
IN``的相关子查询用EXISTS代替
不要用 COUNT (*)的子查询判断是否存在记录,最好用 LEFT` `JOIN 或者EXISTS,比如有人写这样的语句:
建立索引后,并不是每个查询都会使用索引,在使用索引的情况下,索引的使用效率也会有很大的差别。只要我们在查询语句中没有强制指定索引,
不要对索引字段进行运算,而要想办法做变换
不要对索引字段进行格式转换
不要对索引字段使用函数
不要对索引字段进行多字段连接
join关联查询的计算是很复杂的,特别是数据量比较大的情况下,实际情况还是拆解较快的
Join拆解的核心就是利用In关键字
要么用空间换时间,要么用时间换空间
多表连接的连接条件对索引的选择有着重要的意义,所以我们在写连接条件条件的时候需要特别注意。
A、多表连接的时候,连接条件必须写全,宁可重复,不要缺漏。
B、连接条件尽量使用聚集索引
C、注意ON、WHERE和HAVING部分条件的区别
ON是最先执行, WHERE次之,HAVING最后,因为ON是先把不符合条件的记录过滤后才进行统计,它就可以减少中间运算要处理的数据,按理说应该速度是最快的,WHERE也应该比 HAVING快点的,因为它过滤数据后才进行SUM,在两个表联接时才用ON的,所以在一个表的时候,就剩下WHERE跟HAVING比较了
考虑联接优先顺序:
(1)INNER JOIN
(2)LEFT JOIN (注:RIGHT JOIN 用 LEFT JOIN 替代)
(3)CROSS JOIN
索引并不适用于所有情况:a.少量数据;b.频繁进行改动的字段,不适合做索引;c.很少使用的字段,不需要加索引
索引会提高数据查询效率,但是会降低“增、删、改”的效率。当不使用索引的时候,我们进行数据的增删改,只需要操作源表即可,但是当我们添加索引后,不仅需要修改源表,也需要再次修改索引,很麻烦。
先执行顺序, 是否走索引, 有无类型转换
18000 字的SQL优化大全
步步深入:MySQL架构总览->查询执行流程->SQL解析顺序
MySQL索引总结(4)——btree与hash区别