MySQL 查询优化：提速查询效率的13大秘籍（避免使用SELECT *、分页查询的优化、合理使用连接、子查询的优化）（上）_mysql提高查询效率

在MySQL优化中，查询分析语句是不可或缺的工具。在数据库开发中，遇到查询速度缓慢的问题是司空见惯的挑战。MySQL作为一款广泛使用的关系型数据库，其查询性能优化显得尤为重要。除了常见的添加索引、优化LIKE和OR查询之外，还有一系列其他关键方面需要注意。本文将深入探讨MySQL查询优化的细节，包括避免使用SELECT *、分页查询的优化、合理使用连接、子查询的优化等多个关键策略。

巧妙的使用索引

当使用MySQL进行查询时，索引可以大大提高查询的速度。索引是一种数据结构，它允许数据库系统快速定位和访问特定的数据行。通过使用索引，数据库可以避免全表扫描，而是直接跳转到包含所需数据的位置。

下面是一些关于如何使用索引来增加查询速度的详细解释：

1. 索引的创建：在MySQL中，可以通过在表的列上创建索引来提高查询性能。常见的索引类型包括B树索引和哈希索引。创建索引的语法如下：

   CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name);
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   其中，index_name是索引的名称，table_name是表的名称，column_name是要创建索引的列名。

2. 索引的选择：选择合适的列来创建索引非常重要。一般来说，那些经常在查询中使用的列是最好选择的索引列。例如，如果经常使用WHERE子句来过滤某个列的值，那么在该列上创建索引将大大提高查询性能。

3. 联合索引：在某些情况下，使用多个列来创建联合索引可以更好地支持查询。当查询涉及多个列的组合条件时，联合索引可以更有效地过滤数据。创建联合索引的语法如下：

   CREATE INDEX index_name ON table_name (column1, column2, ...);
   1

   这将在列column1、column2等上创建一个联合索引。

4. 索引的更新和优化：当表中的数据发生变化时，索引也需要进行更新以保持其准确性和效率。插入、更新和删除操作可能会导致索引失效或降低性能。因此，在对表进行大量的数据修改操作之前，最好先考虑删除或禁用索引，然后再重新创建或启用它们。使用EXPLAIN语句可以分析查询语句的执行计划，以确定是否使用了合适的索引。

总结起来，通过创建适当的索引、选择合适的列、使用联合索引、及时更新索引和进行索引优化，可以显著提高MySQL查询的速度。然而，索引的使用也需要权衡，因为过多或不必要的索引可能会带来负面影响。因此，在设计数据库架构和查询语句时，需要综合考虑索引的使用和管理。根据具体的数据和查询需求，可以针对性地创建合适的索引来优化查询性能。

下面是一个案例，展示了如何使用查询分析语句来优化查询效率：

案例背景

假设有一个名为 orders 的表，包含了100万条订单记录。我们的目标是查询订单状态为"已发货"且订单金额大于100的订单列表。

SELECT *
FROM orders
WHERE order_status = '已发货'
  AND order_amount > 100;
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优化前的查询分析

查询执行较慢，运行时间为5.32秒。通过查询分析语句，我们了解到是因为缺少索引，导致全表扫描。

EXPLAIN SELECT *
FROM orders
WHERE order_status = '已发货'
  AND order_amount > 100;
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优化后的查询分析

通过为 order_status 和 order_amount 字段创建索引，再次运行查询，时间降至0.12秒。

CREATE INDEX idx_order_status ON orders(order_status);
CREATE INDEX idx_order_amount ON orders(order_amount);

EXPLAIN SELECT *
FROM orders
WHERE order_status = '已发货'
  AND order_amount > 100;
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通过创建适当的索引，我们成功地将查询时间从5.32秒降低到了0.12秒。这个案例展示了如何通过查询分析语句来识别缺少索引的问题，并通过创建合适的索引来优化查询性能。

请注意，索引的创建需要根据具体的查询需求和数据情况进行权衡和优化。不适当的索引可能会导致额外的存储开销和性能下降。因此，在实际应用中，需要综合考虑索引的创建和管理，以获得最佳的查询性能。

两大查询优化技巧

当使用LIKE关键字进行模糊查询时，索引的使用需要特别注意。通常情况下，将通配符%放在后面的查询条件可以更好地利用索引。这是因为MySQL的索引是按照索引列的顺序进行存储的，而通配符%在前面会导致索引无法按顺序匹配。

例如，假设有一个名为products的表，其中有一个列product_name需要进行模糊查询。我们希望查询所有以"apple"开头的产品名称。

CREATE INDEX idx_product_name ON products(product_name);

-- 不能使用索引
EXPLAIN SELECT *
FROM products
WHERE product_name LIKE '%apple%';

-- 可以使用索引
EXPLAIN SELECT *
FROM products
WHERE product_name LIKE 'apple%';
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在第一个查询中，将通配符%放在前面，导致无法使用索引进行匹配，而需要进行全表扫描。而在第二个查询中，将通配符%放在后面，可以利用索引按顺序匹配，并且只返回满足条件的行，大大提高了查询效率。

类似地，当使用OR关键字进行查询时，为了能够使用索引，必须保证OR前后的表达式中的字段都建有索引。否则，MySQL将无法使用索引来加速查询，而是进行全表扫描。

例如，假设有一个名为orders的表，其中有两个列customer_id和order_number需要进行查询。我们希望查询所有满足customer_id = 1或order_number = 'ORD123'条件的订单。

CREATE INDEX idx_customer_id ON orders(customer_id);
CREATE INDEX idx_order_number ON orders(order_number);

-- 可以使用索引
EXPLAIN SELECT *
FROM orders
WHERE customer_id = 1 OR order_number = 'ORD123';

-- 不能使用索引
EXPLAIN SELECT *
FROM orders
WHERE customer_id = 1 OR order_date = '2022-01-01';
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在第一个查询中，customer_id和order_number两个条件都有对应的索引，MySQL可以利用索引进行查询优化。而在第二个查询中，customer_id有索引，但order_date没有索引，导致无法使用索引进行加速，而是进行全表扫描。

综上所述，通过合理创建索引和注意LIKE、OR等关键字的使用，可以优化MySQL查询性能。将通配符%放在后面的LIKE查询可以更好地利用索引，而为了能够使用索引，OR前后的表达式中的字段都需要建立索引。这些优化技巧可以显著提高查询效率，减少查询时间。

使用合适的字段数据类型

使用合适的字段数据类型： 确保表中的字段使用了最适合的数据类型。选择适当的数据类型可以减小存储空间，提高查询速度。

选择合适的字段数据类型对数据库性能和存储效率至关重要。以下是一些常见的数据类型及其使用场景的详细解释：

1. 整数类型（INT, BIGINT, SMALLINT）：

   • INT： 通常用于存储普通整数，占用4个字节。范围为-2^31到231-1。
   • BIGINT： 用于存储大整数，占用8个字节。范围为-2^63到263-1。
   • SMALLINT： 适合存储较小的整数，占用2个字节。范围为-2^15到215-1。
     选择合适的整数类型可减小存储需求，同时提高查询效率。

2. 浮点数类型（FLOAT, DOUBLE）：

   • FLOAT： 用于存储单精度浮点数，占用4个字节。
   • DOUBLE： 用于存储双精度浮点数，占用8个字节。
     浮点数适合存储小数，但要注意浮点数精度问题。对于财务等敏感应用，建议使用DECIMAL类型。

3. 字符串类型（VARCHAR, CHAR, TEXT）：

   • VARCHAR： 变长字符串，适用于长度可变的文本数据，但会占用额外存储以记录字符串长度。
   • CHAR： 定长字符串，适用于长度固定的文本数据，效率较高。
   • TEXT： 用于存储较长文本，比VARCHAR更灵活，但可能会影响性能。

   根据数据的特点选择合适的字符串类型，避免过度使用TEXT。

4. 日期和时间类型（DATE, TIME, DATETIME, TIMESTAMP）：

   • DATE： 用于存储日期。
   • TIME： 用于存储时间。
   • DATETIME： 用于存储日期和时间。
   • TIMESTAMP： 存储日期和时间，并自动更新。

   根据实际需求选择合适的日期和时间类型，TIMESTAMP通常用于记录数据的创建和更新时间。

5. 枚举类型（ENUM）：

   • 用于存储字符串对象的一个预定义集合，每个字段只能是其中之一。
   • 适用于有限且固定的取值范围的情况，可以提高查询效率。

6. 布尔类型（BOOLEAN）：

   • 存储True或False，通常占用1个字节。
   • 用于存储逻辑值，可提高存储和查询效率。

7. 二进制类型（BLOB, VARBINARY）：

   • BLOB： 用于存储二进制大对象，如图像或文件。
   • VARBINARY： 变长的二进制数据类型。

   适用于存储二进制数据，但要注意对查询性能的影响。

正确选择数据类型有助于减小存储空间、提高查询效率，同时保证数据的准确性。在设计数据库表时，仔细考虑字段的实际需求和数据特性，合理选择数据类型，避免不必要的浪费。

避免使用SELECT *

避免使用SELECT *是数据库查询性能优化的一项基本原则。下面详细解释为什么不推荐使用SELECT *，以及应该如何替代它：

为什么不推荐使用SELECT *：

1. 性能开销：

   • SELECT *会检索表中的所有列，包括不需要的字段。这样做会增加网络传输的开销，尤其是在表有大量列或者字段中包含大量数据时。

2. 数据冗余：

   • 如果表结构发生变化，如添加、删除或调整列的顺序，SELECT *语句的输出也会相应变化，导致代码的脆弱性增加。

3. 查询结果不可控：

   • 使用SELECT *可能导致查询结果包含不需要的字段，使得开发人员无法明确知道查询返回的具体列。

4. 缓存失效：

   • 如果查询的是一个较大的表，SELECT *可能导致数据库缓存无法充分利用，降低查询性能。

5. 可读性差：

   • SELECT *使得查询语句缺乏清晰的表达意图，可读性差，降低了代码的维护性和可理解性。

应该如何替代SELECT *：

1. 明确指定需要的列：

   • 明确列出查询语句中需要的字段，只选择实际需要的数据，减少网络传输和数据库工作的开销。

   -- 不推荐
   SELECT * FROM users;
   
   -- 推荐
   SELECT user_id, username, email FROM users;
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2. 使用表别名：

   • 在多表关联查询时，使用表别名能够更清晰地表达查询意图，避免歧义。

   -- 不推荐
   SELECT * FROM orders o JOIN customers c ON o.customer_id = c.customer_id;
   
   -- 推荐
   SELECT o.order_id, o.order_date, c.customer_name FROM orders o JOIN customers c ON o.customer_id = c.customer_id;
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3. 减小数据量：

   • 只选择实际需要的行，通过使用WHERE子句进行条件过滤，减小结果集的大小。

   -- 不推荐
   SELECT * FROM products WHERE price > 100;
   
   -- 推荐
   SELECT product_id, product_name, price FROM products WHERE price > 100;
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4. 使用视图（View）：

   • 将经常性使用的复杂查询或者需要隐藏部分信息的查询封装成视图，然后在应用程序中使用视图，而不是直接使用SELECT *。

   -- 创建视图
   CREATE VIEW vw_customer_info AS
   SELECT customer_id, customer_name, email FROM customers;
   
   -- 在应用程序中使用
   SELECT * FROM vw_customer_info;
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总体来说，避免使用SELECT *可以提高查询性能、代码的可维护性和可读性。通过明确指定需要的列，开发者可以更好地控制查询的输出，减少不必要的开销。