程序员该如何进行 SQL 数据库的优化？

判断问题SQL

判断SQL是否有问题时可以通过两个表象进行判断：

系统级别表象

CPU消耗严重

IO等待严重

页面响应时间过长

应用的日志出现超时等错误

可以使用sar命令，top命令查看当前系统状态。

也可以通过Prometheus、Grafana等监控工具观察系统状态。（感兴趣的可以翻看我之前的文章）

SQL语句表象

冗长

执行时间过长

从全表扫描获取数据

执行计划中的rows、cost很大

冗长的SQL都好理解，一段SQL太长阅读性肯定会差，而且出现问题的频率肯定会更高。更进一步判断SQL问题就得从执行计划入手，如下所示：

执行计划告诉我们本次查询走了全表扫描Type=ALL，rows很大(9950400)基本可以判断这是一段"有味道"的SQL。

获取问题SQL

不同数据库有不同的获取方法，以下为目前主流数据库的慢查询SQL获取工具

MySQL

慢查询日志

测试工具loadrunner

Percona公司的ptquery等工具

Oracle

AWR报告

测试工具loadrunner等

相关内部视图如v$

GRID CONTROL监控工具

达梦数据库

AWR报告

测试工具loadrunner等

达梦性能监控工具（dem）

相关内部视图如v$

SQL编写技巧

SQL编写有以下几个通用的技巧：

• 合理使用索引

索引少了查询慢；索引多了占用空间大，执行增删改语句的时候需要动态维护索引，影响性能选择率高（重复值少）且被where频繁引用需要建立B树索引；

一般join列需要建立索引；复杂文档类型查询采用全文索引效率更好；索引的建立要在查询和DML性能之间取得平衡；复合索引创建时要注意基于非前导列查询的情况

• 使用UNION ALL替代UNION

UNION ALL的执行效率比UNION高，UNION执行时需要排重；UNION需要对数据进行排序

• 避免select * 写法

执行SQL时优化器需要将 * 转成具体的列；每次查询都要回表，不能走覆盖索引。

• JOIN字段建议建立索引

一般JOIN字段都提前加上索引

• 避免复杂SQL语句

提升可阅读性；避免慢查询的概率；可以转换成多个短查询，用业务端处理

• 避免where 1=1写法

• 避免order by rand类似写法

RAND导致数据列被多次扫描

SQL优化

执行计划

完成SQL优化一定要先读执行计划，执行计划会告诉你哪些地方效率低，哪里可以需要优化。我们以MYSQL为例，看看执行计划是什么。（每个数据库的执行计划都不一样，需要自行了解）

explain sql

接下来我们用一段实际优化案例来说明SQL优化的过程及优化技巧。

优化案例

表结构

CREATE TABLE `a`

(

`id` int(11) NOT AUTO_INCREMENT,

`seller_id` bigint(20) DEFAULT ,

`seller_name` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin DEFAULT ,

`gmt_create` varchar(30) DEFAULT ,

PRIMARY KEY (`id`)

);

CREATE TABLE `b`

(

`id` int(11) NOT AUTO_INCREMENT,

`seller_name` varchar(100) DEFAULT ,

`user_id` varchar(50) DEFAULT ,

`user_name` varchar(100) DEFAULT ,

`sales` bigint(20) DEFAULT ,

`gmt_create` varchar(30) DEFAULT ,

PRIMARY KEY (`id`)

);

CREATE TABLE `c`

(

`id` int(11) NOT AUTO_INCREMENT,

`user_id` varchar(50) DEFAULT ,

`order_id` varchar(100) DEFAULT ,

`state` bigint(20) DEFAULT ,

`gmt_create` varchar(30) DEFAULT ,

PRIMARY KEY (`id`)

)

三张表关联，查询当前用户在当前时间前后10个小时的订单情况，并根据订单创建时间升序排列，具体SQL如下

select a.seller_id,

a.seller_name,

b.user_name,

c.state

from a,

b,

c

where a.seller_name = b.seller_name

and b.user_id = c.user_id

and c.user_id = 17

and a.gmt_create

BETWEEN DATE_ADD(NOW, INTERVAL – 600 MINUTE)

AND DATE_ADD(NOW, INTERVAL 600 MINUTE)

order by a.gmt_create；

查看数据量

原执行时间

原执行计划

初步优化思路

SQL中 where条件字段类型要跟表结构一致，表中user_id 为varchar(50)类型，实际SQL用的int类型，存在隐式转换，也未添加索引。将b和c表user_id 字段改成int类型；

因存在b表和c表关联，将b和c表user_id创建索引；

因存在a表和b表关联，将a和b表seller_name字段创建索引；

利用复合索引消除临时表和排序。

初步优化SQL

alter table b modify `user_id` int(10) DEFAULT ;

alter table c modify `user_id` int(10) DEFAULT ;

alter table c add index `idx_user_id`(`user_id`);

alter table b add index `idx_user_id_sell_name`(`user_id`,`seller_name`);

alter table a add index `idx_sellname_gmt_sellid`(`gmt_create`,`seller_name`,`seller_id`);

查看优化后执行时间

查看优化后执行计划

查看warnings信息

继续优化

alter table a modify "gmt_create" datetime DEFAULT ;

查看执行时间

查看执行计划

总结

查看执行计划 explain；

如果有告警信息，查看告警信息 show warnings;

查看SQL涉及的表结构和索引信息；

根据执行计划，思考可能的优化点；

按照可能的优化点执行表结构变更、增加索引、SQL改写等操作；

查看优化后的执行时间和执行计划

如果优化效果不明显，重复第四步操作。