实例讲授MySQL数据库的查询优化技术-交流共享-唐山网站建设

实例讲授MySQL数据库的查询优化技术

核心提示：从大多数系统的利用实例来看，查询操纵在各种数据库操纵中所占据的比重最大，而查询操纵所基于的SELECT语句在SQL语句中又是代价最大的语句。

　　数据库系统是治理信息系统的核心，基于数据库的联机事务处理（OLTP）和联机分析处理(OLAP)是银行、企业、政府等部份最为重要的计算机利用之1。从大多数系统的利用实例来看，查询操纵在各种数据库操纵中所占据的比重最大，而查询操纵所基于的SELECT语句在SQL语句中又是代价最大的语句。举例来讲，假设数据的量积累到1定的程度，比如1个银行的账户数据库表信息积累到上百万乃至上千万条记录，全表扫描1次常常需要数10分钟，乃至数小时。假设采取比全表扫描更好的查询策略，常常可使查询时间降为几分钟，因而可知查询优化技术的重要性。

　　笔者在利用项目的实行中发现，很多程序员在利用1些前端数据库开发工具（如PowerBuilder、Delphi等）开发数据库利用程序时，只重视用户界面的华丽，其实不重视查询语句的效率题目，导致所开发出来的利用系统效率低下，资源浪费严重。因此，如何设计高效公道的查询语句就显得非常重要。本文以利用实例为基础，结合数据库理论，先容查询优化技术在现实系统中的应用。

　　分析题目

　　很多程序员以为查询优化是DBMS（数据库治理系统）的任务，与程序员所编写的SQL语句关系不大，这是毛病的。1个好的查询计划常常可使程序性能进步数10倍。查询计划是用户所提交的SQL语句的集合，查询计划是经过优化处理以后所产生的语句集合。DBMS处理查询计划的进程是这样的：在做完查询语句的词法、语法检查以后，将语句提交给DBMS的查询优化器，优化器做完代数优化和存取路径的优化以后，由预编译模块对语句进行处理并天生查询计划，然后在合适的时间提交给系统处理履行，最后将履行结果返回给用户。在实际的数据库产品(如Oracle、Sybase等)的高版本中都是采取基于代价的优化方法，这类优化能根据从系统字典表所得到的信息来估计不同的查询计划的代价，然后选择1个较优的计划。固然现在的数据库产品在查询优化方面已做得越来越好，但由用户提交的SQL语句是系统优化的基础，很难假想1个本来糟的查询计划经过系统的优化以后会变得高效，因此用户所写语句的优劣相当重要。系统所做查询优化我们暂不讨论，下面重点说明改良用户查询计划的解决方案。

　　解决题目

　　下面以关系数据库系统Informix为例，先容改良用户查询计划的方法。

　　1．公道使用索引

　　索引是数据库中重要的数据结构，它的根本目的就是为了进步查询效率。现在大多数的数据库产品都采取IBM最早提出的ISAM索引结构。索引的使用要恰到好处，其使用原则以下：

　　●在常常进行连接，但是没有指定为外键的列上建立索引，而不常常连接的字段则由优化器自动天生索引。

　　●在频繁进行排序或分组（即进行group by或order by操纵）的列上建立索引。

　　●在条件表达式中经常常使用到的不同值较多的列上建立检索，在不同值少的列上不要建立索引。比如在雇员表的“性别”列上只有“男”与“女”两个不同值，因此就无必要建立索引。假设建立索引不但不会进步查询效率，反而会严重下降更新速度。

　　●假设待排序的列有多个，可以在这些列上建立复合索引（compound index）。

　　●使用系统工具。如Informix数据库有1个tbcheck工具，可以在可疑的索引上进行检查。在1些数据库服务器上，索引可能失效或由于频繁操纵而使得读取效率下降，假设1个使用索引的查询不明不白地慢下来，可以试着用tbcheck工具检查索引的完全性，必要时进行修复。另外，当数据库表更新大量数据后，删除并重建索引可以进步查询速度。

　　2．避免或简化排序

　　应当简化或避免对大型表进行重复的排序。当能够利用索引自动以适当的次序产生输出时，优化器就避免了排序的步骤。以下是1些影响因素：

　　●索引中不包括1个或几个待排序的列；

　　●group by或order by子句中列的次序与索引的次序不1样；

　　●排序的列来自不同的表。

　　为了不没必要要的排序，就要正确地增建索引，公道地合并数据库表（虽然有时可能影响表的规范化，但相对效率的进步是值得的）。假设排序不可避免，那末应当试图简化它，如缩小排序的列的范围等。

　　3．消除对大型表行数据的顺序存取

　　在嵌套查询中，对表的顺序存取对查询效率可能产生致命的影响。比如采取顺序存取策略，1个嵌套3层的查询，假设每层都查询1000行，那末这个查询就要查询10亿行数据。避免这类情况的主要方法就是对连接的列进行索引。例如，两个表：学生表（学号、姓名、年龄……）和选课表（学号、课程号、成绩）。假设两个表要做连接，就要在“学号”这个连接字段上建立索引。

　　还可使用并集来避免顺序存取。虽然在所有的检查列上都有索引，但某些情势的where子句逼迫优化器使用顺序存取。下面的查询将逼迫对orders表履行顺序操纵：

　　SELECT ＊ FROM orders WHERE (customer_num=104 AND order_num>1001) OR order_num=1008

　　固然在customer_num和order_num上建有索引，但是在上面的语句中优化器还是使用顺序存取路径扫描全部表。由于这个语句要检索的是分离的行的集合，所以应当改成以下语句：

　　SELECT ＊ FROM orders WHERE customer_num=104 AND order_num>1001
　　UNION
　　SELECT ＊ FROM orders WHERE order_num=1008

　　这样便可以利用索领路径处理查询。

　　4．避免相干子查询

　　1个列的标签同时在主查询和where子句中的查询中出现，那末很可能当主查询中的列值改变以后，子查询必须重新查询1次。查询嵌套层次越多，效率越低，因此应当尽可能避免子查询。假设子查询不可避免，那末要在子查询中过滤掉尽可能多的行。

　　5．避免困难的正规表达式

　　MATCHES和LIKE关键字支持通配符匹配，技术上叫正规表达式。但这类匹配特别耗费时间。例如：

　　SELECT ＊ FROM customer WHERE zipcode LIKE “98_ _ _”

　　即使在zipcode字段上建立了索引，在这类情况下也还是采取顺序扫描的方式。假设把语句改成SELECT ＊ FROM customer WHERE zipcode >“98000”，在履行查询时就会利用索引来查询，明显会大大进步速度。

　　另外，还要避免非开始的子串。例如语句：

　　SELECT ＊ FROM customer WHERE zipcode[2，3]>“80”
　　
　　在where子句中采取了非开始子串，因此这个语句也不会使用索引。

　　6．使用临时表加速查询

　　把表的1个子集进行排序并创建临时表，有时能加速查询。它有助于避免多重排序操纵，而且在其他方面还能简化优化器的工作。例如：

　　SELECT cust.name，rcvbles.balance，……other columns

FROM cust，rcvbles
WHERE cust.customer_id = rcvlbes.customer_id
AND rcvblls.balance>0
AND cust.postcode>“98000”
ORDER BY cust.name

　　假设这个查询要被履行屡次而不止1次，可以把所有未付款的客户找出来放在1个临时文件中，并按客户的名字进行排序：

SELECT cust.name，rcvbles.balance，……other columns
FROM cust，rcvbles
WHERE cust.customer_id = rcvlbes.customer_id
AND rcvblls.balance>0
ORDER BY cust.name
INTO TEMP cust_with_balance

　　然后以下面的方式在临时表中查询：

SELECT ＊ FROM cust_with_balance
WHERE postcode>“98000”

　　临时表中的行要比主表中的行少，而且物理顺序就是所要求的顺序，减少了磁盘I/O，所以查询工作量可以得到大幅减少。

　　留意：临时表创建后不会反应主表的修改。在主表中数据频繁修改的情况下，留意不要丢失数据。

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