1 前言

在应用的开发过程中，由于开发初期的数据量一般都比较小，所以开发过程中一般都比较注重功能上的实现，但是当完成了一个应用或者系统之后，随着生产数据量的急剧增长，那么之前的很多sql语句的写法就会显现出一定的性能问题，对生产的影响也会越来越大，这些不恰当的sql语句就会成为整个系统性能的瓶颈，为了追求系统的极致性能，必须要对它们进行优化。

2 正文

前面几篇文章主要介绍了如何通过一些命令来分析sql语句的执行频率、执行计划以及时间消耗等等情况，也就是分析和定位一些执行效率比较低的SQL语句，然后后面针对这些效率比较低的SQL语句再进行针对性的SQL优化。

对于SQL语句和索引的优化可以分为以下几个方面：

SQL语句的优化：

1、批量导入数据的优化：

因为InnoDB引擎的底层的索引是B+树索引，而B+树索引中的数据是有顺序的，所以对于InnobDB类型的表有以下几种方式可以提高导入的效率：

1）、主键顺序插入

因为InnoDB类型的表是按照主键的顺序保存的，所以将导入的数据按照主键的顺序排列，可以有效的提高导入数据的效率，如果InnoDB表没有主键，那么系统会自动默认创建一个内部列作为主键，所以如果可以给表创建一个主键，就可以利用这点，提高插入数据的效率，对于无序数据的也可以插入，但是效率会比较低

大批量的导入数据可以使用以下的语法：

load data local infile +文件路径和文件名 into table + 表名 fields terminated by +字段以什么分割 lines terminated by +每行数据以什么区分
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比如：

load data local infile '/root/sql.log' into table users fields terminated by ',' lines terminated by '\n'
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2、关闭唯一性校验

在创建mysql表的时候，有这样的唯一性索引

unique key 'unique_user_username' ('username')
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mysql在插入数据的时候对数据的唯一性索引进行校验，符合条件的数据存在的话不插入，不存在的话插入数据，唯一性校验也会影响导入数据的效率，所以可以在批量导入数据前执行

SET UNIQUE_CHECKS=0
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关闭唯一性校验，在导入结束后再执行

SET UNIQUE_CHECKS=1
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可以恢复唯一性校验，这样可以提高导入的效率。

3、关闭自动提交改为手动提交事务

如果应用使用自动提交的方式，建议在导入前执行

SET AUTOCOMMIT=0
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关闭自动提交，导入结束后再执行

SET AUTOCOMMIT=1  
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重新开启自动提交，这样可以提高数据导入的效率。

2、insert语句的优化

前面说到了如何对于文件的数据进行批量导入的时候进行优化，那么在使用insert语句进行插入数据操作的时候如何对其优化呢？

1）、如果需要同时对一张表插入很多行数据的时候，应该尽量使用多个值表的insert语句，这种方式会大大减少客户端和数据库之前的连接、关闭等消耗，使得效率比分开执行单个insert语句快。

比如：

insert into user values (1,'张三')；
insert into user values (2,'张四')；
insert into user values (3,'张五')；
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这样的插入语句效率比较低，可以进行优化为：

insert into user values (1,'张三')，(2,'张四')，(3,'张五')；
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2、改为手动提交事务进行数据的插入，并且如果数据量比较大时，最好还是改成分段的插入方式，比如：

start transaction;
insert into user values (1,'张三')；
insert into user values (2,'张四')；
insert into user values (3,'张五')；
commit;
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3、插入有序数据

insert into user values (2,'张三')；
insert into user values (1,'张四')；
insert into user values (3,'张五')；
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这样的插入数据的方式比

insert into user values (1,'张三')；
insert into user values (2,'张四')；
insert into user values (3,'张五')；
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这样的插入数据的方式效率低很多。

3、order by 语句的优化

ORDER BY 关键字用于对结果集按照一个列或者多个列进行排序。在mysql中有两种排序方式：

1）、通过对返回数据进行排序，也就是通常说的filesort排序（通过文件系统进行排序），所有不是通过索引直接返回排序结果的都是filesort排序。

2）、第二种排序方式是有索引顺序扫描直接返回有序数据，这种情况即为using index，不需要额外排序，这种排序方式操作效率高。

首先创建一个emp表，然后创建一个复合索引，如下：

对这张表创建一个复合索引：

比如对上面的这张表按照age和 age,salary进行排序，并使用expalin进行分析：

expalin select * from emp order by age
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expalin select * from emp order by age,salary
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根据前面几个必须掌握的SQL优化技巧(三)：Explain分析执行计划说到的explain命令的介绍，extra的结果是文件排序，另外可以看到type为all，所以查询没有走索引，而是通过全表扫描。

如果执行这样的查询：

expalin select id from emp order by age
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这时候便走到了索引，并且排序方式是索引顺序。

只要查询返回的字段是覆盖索引，那么排序方式就是索引排序。

因为name字段没有索引，所以如果查询返回的字段有name(并没有索引)，那么排序就是using filesort。

在using index排序方式中如果涉及到多字段排序，并且如果一个是降序，一个是升序，那么会出现using filesort

所以如果是多字段排序，最好统一排序方式，要么多字段都是降序，要么都是升序排序。

并且排序字段的顺序要和索引的顺序保持一致，比如上面的索引顺序是age、salary，如果排序字段的顺序是slary、age就算都是统一升序，那么也会出现using filesort，影响效率。

所以尽量减少额外的排序，通过索引直接返回有序数据，where条件和order by使用相同的索引，并且order by的顺序和索引顺序相同，并且order by的字段都是升序或者降序，否则肯定会有额外的操作，这样就会出现using filesort。

但是在日常开发中通过创建合适的索引也只能尽量减少using filesort的出现，但避免不了它的出现，那么就需要对using filesort进行优化加快排序操作。在mysql中有两种排序算法：

1）、两次扫描法：在mysql4.1之前，使用该排序方式，首先根据条件取出排序字段和行指针信息，然后再排序中sort buffer中排序，如果sort buffer不够，则再临时表中存储排序结果，完成排序之后，再根据行指针回表读取记录，该操作可能会导致大量随机I/O操作。

2）、一次扫描法：一次性取出满足条件的所有字段，然后再排序区中排序后直接取出结果集，排序时内存开销大，但是排序效率比两次扫描法高。

在mysql通过比较系统变量max_length_for_sort_data的大小和query语句取出的字段总大小，来判定是否使用哪种排序，如果max_length_for_sort_data更大，那么使用第二种优化之后的算法；否则则使用第一种算法。

所以可以适当提高sort_buffer_size和max_length_for_sort_data系统变量，来增大排序区的大小，来提高排序的效率。

可以通过下面的语句来查看sort_buffer_size和max_length_for_sort_data的值：

show variables like 'sort_buffer_size'
show variables like 'max_length_for_sort_data'
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4、group by语句的优化

group by实际上也同样会进行排序操作，而且与order by相比，group by主要只是多了排序之后的分组操作，如果在分组的时候还使用了其他的一些聚合函数，那么还需要一些聚合函数的计算，所以在group by的过程中，与order by一样也可以利用索引。

如果查询中包含了group by，但是用户想要避免排序结果的消耗，则可以执行order by null 禁止排序。比如：

-- 先删除复合索引
drop index idx_emp_age_salary on emp;
expalin select age,count(*) from group by age;
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优化后：

-- 只想对age进行分组，不对其进行排序
expalin select age,count(*) from emp group by age order by null;
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通过上面可以看到第一个sql语句使用到了using filesort，而使用了 order by null禁止排序后，没有了using filesort，但是还有using temporary,使用了临时表， 这个也是比较影响性能的， 在group by的过程中，与order by一样也可以利用索引：

创建索引后，则没有了临时表，只有using index了。，则这样效率也提高了。

5、子查询的优化

mysql4.1版本之后，开始支持sql的子查询。子查询就是可以使用select 语句创建一个单列的查询结果，然后把这个结果作为过滤条件用在另一个查询中。使用子查询可以一次性的完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的sql操作，同时也可以避免完成事务和表锁死，并且写起来比较容易，在某些情况下，子查询是了哟被更高效的连接（join）替代。

比如：

expalin select * from t_user where id = (select user_id from user_role)
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通过explain命令分析SQL语句的执行计划我们可以知道子查询在mysql5.5版本中，内部的执行计划是：先查询子查询的user_role表，再查询一个子查询临时表，最后查询t_user表，而不是先查t_user表，所以当user_role的数据很大时，那么查询速度会非常慢。

针对这样的语句可以采用join关联方式对其进行优化：

select u.* from t_user u join user_role i on u.id=i.userid 
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6、用in来代替or

比如：

select * from user where id=1 or id=2 or id=3
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这样的SQL语句就是比较低效的，所以可以这样进行优化：

select * from user where id in (1,2,3)
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另外，MySQL对in也做了相应的优化，即将in中的常量全部存储再一个数据里面，并且在这个数组中是已经排好序的，所以查询效率会提高，但是如果数值比较多，那么产生的消耗也是比较大的，而且对于上面的SQL语句，in（1，2，3）这样连续的数值，那么最好可以使用between来代替in。

7、分页查询优化

mysql时一般limit进行分页查询，比如这样的查询：

select * from tb_item limit 2000000,10
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起始查询的数据是第2000000条数据，获取其后面的十条数据。此时需要mysql对前面的2000010条记录进行排序，但是仅仅返回2000000开始后面的十条数据（2000000-2000010），而将其他的记录舍弃，这样的查询排序的代价非常大。

那么可以对其进行优化，而使用一般分页查询时，通过创建覆盖索引能够比较好的提高性能：

1）、在索引上完成排序分页操作，最后根据主键关联回原表查询所需要的其他列内容。比如：

select * from tb_item limit t,(select id from tb_item order by id 2000000,10) a where t.id=a.id 
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2)、对于主键自增的表，可以把limit查询转换成某个位置的查询，比如：

select * from tb_item where id>2000000 limit 10
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这种方式使用具有局限性，只能适用于主键自增的表，而且主键需要有连续性，不能出现断层，比如删除了其中的某个数据，那么就不适用了。

8、使用索引提示

SQL使用索引提示也是优化数据库的一个重要手段，简单来说，就是SQL语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的，索引提示有以下三种：

1：use index：在查询语句表名的后面，添加use index来提供你希望mysql去参考的索引列表，就可以让mysql不再考虑其他可用的索引。如：

select * from table use index(name);
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2：IGNORE INDEX : 提示会禁止查询优化器使用指定的索引。在具有多个索引的查询时，可以用来指定不需要优化器使用的那个索引，还可以在删除不必要的索引之前在查询中禁止使用该索引。如：

select * from table ignore index(name);
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3：force index：强制mysql使用一个特定的索引。一般情况下mysql会根据统计信息选择正确的索引，但是当查询优化器选择了错误的索引或根本没有使用索引的时候，这个提示将非常有用。

select * from table force index(name);
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需要注意的是use/ignore/force index(index)这里括号里的index是索引名，而不是列名。而且后面必须要加上where条件。

3 总结

对于SQL语句的优化是日常开发中避免不了的内容，优化后的SQL语句能够提高系统和应用的性能，改善用户体验。这篇文章主要介绍了MySQL语句的几种优化方式，并结合expalin命令分析其性能，这里的几种优化方式只是针对MySQL数据库，但是其他的数据库某些是殊途同归，某些还是存在差异。sql的优化方式肯定也不仅仅这几种，我总结的也是MySQL普遍的几种方式，对于某些特殊情况得特殊对待，最重要的还是结合工作中的经验然后在书写SQL语句的时候要养成良好的习惯。

根据前面的介绍在SQL优化中最主要的方式是关于索引的使用，后面的文章将会介绍MYSQL索引的使用和优化。