MySQL RANGE优化

范围访问方法使用一个索引来检索包含一个或多个索引间隔中的表行的子集。它可以使用索引中的一列或者多列，以下各节描述了优化器使用范围访问的条件

对于一个单列索引，索引值间隔可以方便地由 WHERE 条件中的相应条件表示，表示为范围条件而不是 intervals 。

上述的 常量 指以下情况之一：

以下是在 WHERE 子句中具有范围条件的查询示例

一些非常量可能会在优化器传播阶段转换为常量

MySQL对于每个可能使用的索引，尝试从 WHERE 子句中提取范围条件。在提取过程中，不能用于构建条件范围的条件被删除，产生重复范围的条件被合并，产生空范围的条件被删除。

假设有以下语句， key1 是一个被索引的列，而 nonkey 没有索引

提取 key1 索引的过程如下：

通常，范围扫描使用的条件比 WHERE 子句中的限制要少()。MySQL执行额外的检查来过滤满足范围条件但是不完全满足 WHERE 子句的行。

范围条件提取算法可以处理任意深度嵌套的 AND/OR 构造，并且它的输出不取决于条件在 WHERE 子句中出现的顺序

MySQL不支持为空间索引的 range 访问合并多个范围。要解决此限制，可以在相同的 SELECT 语句中使用 UNION 语句，将每个空间谓词放在不同的 SELECT 中。

多列索引的范围条件是单列索引的扩展，多列索引的范围条件将索引行限制在一个或多个索引元组的间隔中。索引元组间隔是一个按照索引顺序的，索引元组的集合。

假设有一个多列索引 key1(key_part1,key_part2,key_part3) ,按照索引顺序，具有以下键值元组列表

key_part1 = 1 定义了一个间隔： (1,-inf,-inf) <= (key_part1,key_part2,key_part3) <(1,+inf,+inf) ，这个间隔包括上面的第4、5、6个元组并且可以被用来进行范围访问。

但是， key_part3 = 'abc' 没有定义间隔并且不能被范围访问方法使用。

就是索引的最左前缀原则，B树索引是有序的，多列索引是首先按照第一列进行排序，然后在第一列排序的基础上，再对第二列数据进行排序，所以后面的列的顺序独立来看不是有序的，就不能单独用后面的列来进行排序或者范围访问的 *** 作。

对于 HASH 索引，只能使用包含相同值的每个间隔。这意味着只能针对以下形式的条件生成间隔：

这里， const1,const2... 是常量， cmp 是比较表达式： =,<=>,IS NULL ,并且条件覆盖所有的索引部分（就是说，如果有 N 个条件，那么每个条件都需要是一个 N列 索引的一部分）。例如：以下是一个三列 HASH 索引的一个范围条件

对于 BTREE 索引，一个间隔可以是使用 AND 组成的多个范围条件的集合，每个条件都将索引的一部分和一个常量使用 =,<=>,IS NULL,>,<,>=,<=,!=,<>,BETWEENT,LIKE 'pattern'(pattern不以通配符开始) 进行比较。只要可以确定与条件匹配的一个索引元组，就可以使用一个间隔（ !=,<>使用两个间隔）

当比较运算符是 =,<=>,IS NULL 时，优化器尝试使用索引的其他部分来确定间隔。如果比较运算符是 >, <, >=, <=, !=, <>, BETWEEN, LIKE ,优化器使用索引，但不考虑索引中的其他列。

对于以下表达式，优化器使用第一个 = ，也会使用第二个 >= ,但是忽略其他索引部分，并且不将第三部分用作间隔构造。

key_part1 = 'foo' AND key_part2 >= 10 AND key_part3 >10

单个间隔为：

创建的间隔中可能包括比原始条件更多的行，比如，前面这个间隔可能会包括 ('foo',11,0) 这个值， 0<10 ,这个值不满足原始条件

如果覆盖间隔中的行集合的条件使用 OR 进行组合，则他们会形成间隔的并集。

如果条件使用 AND 进行组合，他们形成一个包括间隔交集的行集合。

示例：

这个在两列索引上的条件：

(key_part1 = 1 AND key_part2 <2) OR (key_part1 >5)

间隔是：

可以查看 EXPLAIN 输出中的 key_len 部分查看使用的索引前缀的最大长度。

在某些情况下， key_len 包括已使用的索引列，但是这个列可能不是你期望的，假设 key_part1 和 key_part2 可以为 NULL ,然后， key_len 显示以下条件的两个索引部分长度：

key_part1 >= 1 AND key_part2 <2

但是实际上，这个条件被转换为：

key_part1 >= 1 AND key_part2 IS NOT NULL

假设以下表达式, col_name 是一个索引的列

只要 col_name 等同于这些值中的任意一个，这个表达式结果就是 true 。这种比较是等值范围比较（其中的“范围”是一个单独的值）。

优化器按照以下方法，估算读取相等的值来进行等值范围比较的成本：

当使用 index dive 时，优化器在每个范围的末端进行 dive 并且使用该范围中的行数作为估算值。例如： col_name IN (10, 20, 30) 具有三个等值范围，优化器对每个范围进行两次 dive 以生成估算值。每次 dive 都会得出具有给定值的行数的估算值。

使用 index dive 提供了准确的行数估算值，但是随着表达式中要比较的值的数量增加，优化器需要使用更长的时间来生成行数的估算值。而使用索引统计信息的准确性不如直接使用索引，但是可以对大表进行更快的估算。

eq_range_index_dive_limit 选项可以控制优化器选择评估策略的值。要对 N 个等值范围使用 index dive ，将 eq_range_index_dive_limit 设置为 N+1 ,要禁用统计信息，总是使用 index dive ，将 eq_range_index_dive_limit 设置为0。

在MySQL8.0以前，除了使用 eq_range_index_dive_limit ，没有其他方法可以跳过 index dive 。在MySQL8.0中，当满足以下条件时，跳过 index dive :

对于 EXPLAIN FOR CONNECTION ,如果跳过了 index dive ，输出结果有所变更：

不包括 FOR CONNECTION 的 EXPLAIN 输出没有变化

在执行跳过 index dive 的查询后， INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE 表包含一个值为 skipped_due_to_force_index 的 index_dives_for_range_access 行

优化器可以对这种形式的查询进行范围扫描：

SELECT ... FROM t1 WHERE ( col_1, col_2 ) IN (( 'a', 'b' ), ( 'c', 'd' ))

要使用范围扫描，查询必须满足以下条件：

要控制有多少内存可以用来进行范围优化，使用 range_optimizer_max_mem_size 变量

使用以下原则估算范围扫描使用的内存：

IN() 中的每个值被当做使用 OR 结合的一个谓词。如果有两个 IN() 列表，每个列表中都是列表中的值的数量个谓词通过 OR 结合。在这种情况下，视作 M × N 个 谓词通过OR 结合。

mysql优化是一个大方向，大的是要分布式、读写分离，小的是对sql语句进行优化。不过大多问的也是对sql语句优化，网上很多资料，我就大体说说。

1、explain+索引。

在你要查询的语句前加explain，看下有没有用到索引，如果出现type为all的，则说明有必要添加下索引。（附多表查询速度比较：表关联>exists>in）慢查询优化是一大块。

2、预统计。

很经常需要对历史的数据进行过滤统计。比如移动需要统计上个月电话小时数超过N小时的人，那么如果直接取原始数据，那将很慢，此时如果每天晚上凌晨都对数据进行预统计，统计每个人每天电话时数，那再来过滤就很快。

3、分表分区。

分表分区也是为了提高搜索速度。例如，公交车的gps行驶记录，gps每隔15s报一次，一辆车一天运行12小时，一天就要插入4*60*12条记录，N辆车就要再乘，其数量极大，所以经常按月分表，分表里再按上报时间做日分区，这样就达到很大的优化，想查询某段时间，mysql很快就可以定位到。

4、表结构。

表结构很重要，经常需要多表关联查询一些字段，有时可以冗余下放到同一张表。

mysql优化很有意思，多去查阅些资料，多去尝试，对你有好处的。

mysql的优化大的有两方面：

1、配置优化

配置的优化其实包含两个方面的： *** 作系统内核的优化和mysql配置文件的优化

1)系统内核的优化对专用的mysql服务器来说，无非是内存实用、连接数、超时处理、TCP处理等方面的优化，根据自己的硬件配置来进行优化，这里不多讲；

2)mysql配置的优化，一般来说包含：IO处理的常用参数、最大连接数设置、缓存使用参数的设置、慢日志的参数的设置、innodb相关参数的设置等，如果有主从关系在设置主从同步的相关参数即可，网上的相关配置文件很多，大同小异，常用的设置大多修改这些差不多就够用了。

2、sql语句的优化

1、 尽量稍作计算

Mysql的作用是用来存取数据的，不是做计算的，做计算的话可以用其他方法去实现，mysql做计算是很耗资源的。

2.尽量少 join

MySQL 的优势在于简单，但这在某些方面其实也是其劣势。MySQL 优化器效率高，但是由于其统计信息的量有限，优化器工作过程出现偏差的可能性也就更多。对于复杂的多表 Join，一方面由于其优化器受限，再者在 Join 这方面所下的功夫还不够，所以性能表现离 Oracle 等关系型数据库前辈还是有一定距离。但如果是简单的单表查询，这一差距就会极小甚至在有些场景下要优于这些数据库前辈。

3.尽量少排序

排序 *** 作会消耗较多的 CPU 资源，所以减少排序可以在缓存命中率高等 IO 能力足够的场景下会较大影响 SQL的响应时间。

对于MySQL来说，减少排序有多种办法，比如：

通过利用索引来排序的方式进行优化

减少参与排序的记录条数

非必要不对数据进行排序

4.尽量避免 select *

在数据量少并且访问量不大的情况下，select * 没有什么影响，但是量级达到一定级别的时候，在执行效率和IO资源的使用上，还是有很大关系的，用什么字段取什么字段，减少不必要的资源浪费。

之前遇到过因为一个字段存储的数据比较大，并发高的情况下把网络带宽跑满的情况，造成网站打不开或是打开速度极慢的情况。

5.尽量用 join 代替子查询

虽然 Join 性能并不佳，但是和 MySQL 的子查询比起来还是有非常大的性能优势。MySQL 的子查询执行计划一直存在较大的问题，虽然这个问题已经存在多年，但是到目前已经发布的所有稳定版本中都普遍存在，一直没有太大改善。虽然官方也在很早就承认这一问题，并且承诺尽快解决，但是至少到目前为止我们还没有看到哪一个版本较好的解决了这一问题。

6.尽量少 or

当 where 子句中存在多个条件以“或”并存的时候，MySQL 的优化器并没有很好的解决其执行计划优化问题，再加上 MySQL 特有的 SQL 与 Storage 分层架构方式，造成了其性能比较低下，很多时候使用 union all 或者是union(必要的时候)的方式来代替“or”会得到更好的效果。

7.尽量用 union all 代替 union

union 和 union all 的差异主要是前者需要将两个(或者多个)结果集合并后再进行唯一性过滤 *** 作，这就会涉及到排序，增加大量的 CPU 运算，加大资源消耗及延迟。所以当我们可以确认不可能出现重复结果集或者不在乎重复结果集的时候，尽量使用 union all 而不是 union。

8.尽量早过滤

这一优化策略其实最常见于索引的优化设计中(将过滤性更好的字段放得更靠前)。

在 SQL 编写中同样可以使用这一原则来优化一些 Join 的 SQL。比如我们在多个表进行分页数据查询的时候，我们最好是能够在一个表上先过滤好数据分好页，然后再用分好页的结果集与另外的表 Join，这样可以尽可能多的减少不必要的 IO *** 作，大大节省 IO *** 作所消耗的时间。

9.避免类型转换

这里所说的“类型转换”是指 where 子句中出现 column 字段的类型和传入的参数类型不一致的时候发生的类型转换：

A:人为在column_name 上通过转换函数进行转换

直接导致 MySQL(实际上其他数据库也会有同样的问题)无法使用索引，如果非要转换，应该在传入的参数上进行转换

B:由数据库自己进行转换

如果我们传入的数据类型和字段类型不一致，同时我们又没有做任何类型转换处理，MySQL 可能会自己对我们的数据进行类型转换 *** 作，也可能不进行处理而交由存储引擎去处理，这样一来，就会出现索引无法使用的情况而造成执行计划问题。

以上两种情况在开发者因为某种原因经常会有，本来可以用到索引的结果类型不对没有用到索引，或是因为类型不对又有越界的情况发生造成无法使用索引的情况，结果造成很严重的事故。

10.优先优化高并发的 SQL，而不是执行频率低某些“大”SQL

对于破坏性来说，高并发的 SQL 总是会比低频率的来得大，因为高并发的 SQL 一旦出现问题，甚至不会给我们任何喘息的机会就会将系统压跨。而对于一些虽然需要消耗大量 IO 而且响应很慢的 SQL，由于频率低，即使遇到，最多就是让整个系统响应慢一点，但至少可能撑一会儿，让我们有缓冲的机会。

11.从全局出发优化，而不是片面调整

SQL 优化不能是单独针对某一个进行，而应充分考虑系统中所有的 SQL，尤其是在通过调整索引优化 SQL 的执行计划的时候，千万不能顾此失彼，因小失大。

12.尽可能对每一条运行在数据库中的SQL进行 explain

优化 SQL，需要做到心中有数，知道SQL 的执行计划才能判断是否有优化余地，才能判断是否存在执行计划问题。在对数据库中运行的 SQL 进行了一段时间的优化之后，很明显的问题 SQL 可能已经很少了，大多都需要去发掘，这时候就需要进行大量的 explain *** 作收集执行计划，并判断是否需要进行优化。

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