Mysql的SQL优化

1.插入数据

环境准备，创建表tb_test

create table tb_test
(
    id     int         not null comment '主键' primary key,
    name   varchar(20) null comment '姓名',
    gender char      null comment '性别 默认1 表示男'
)comment '测试';

1.1. insert

思考:一次性往数据库表中插入多条记录,需要怎么优化?

可以从以下三方面进行优化:

1.1.1. 批量插入

优化方案一:批量插入数据

Insert into tb_test values(1,'Tom','1'),
                          (2,'Cat','1'),
                          (3,'Jerry','1');

1.1.2. 手动控制事务

优化方案二:手动控制事务

start transaction;
insert into tb_test values(4,'Tom','0'),(5,'Cat','0'),(6,'Jerry','0');
insert into tb_test values(7,'Tom','0'),(8,'Cat','0'),(9,'Jerry','0');
commit;

1.1.3. 主键顺序插入

优化方案三:主键顺序插入，性能要高于乱序插入。

主键乱序插入 : 8 1 9 21 88 2 4 15 89 5 7 3
主键顺序插入 : 1 2 3 4 5 7 8 9 15 21 88 89

2.主键优化

前面我们说主键顺序插入的性能是要高于乱序插入的。现在具体说明一下原因，然后再分析一下主键又该如何设计。

2.1.  数据组织方式

InnoDB存储引擎中，表数据都是根据主键顺序组织存放的，这种存储方式的表称为索引组织表(index organized table IOT)

行数据，都是存储在聚集索引的叶子节点上的。InnoDB的逻辑结构图：

在InnoDB引擎中，数据行是记录在逻辑结构 page 页中的，而每一个页的大小是固定的，默认16K。

也就是一个页中所存储的行也是有限的，如果插入的数据行row在该页存储不小，将会存储 到下一个页中，页与页之间会通过指针连接。

2.2. 页分裂

页可以为空，也可以填充一半，也可以填充100%。每个页包含了2-N行数据(如果一行数据过大，会行溢出)，根据主键排列

2.2.1. 主键顺序插入效果

• 1.从磁盘中申请页， 主键顺序插入

• 2.第一个页没有满，继续往第一页插入

1. 当第一个也写满之后，再写入第二个页，页与页之间会通过指针连接

1. 当第二页写满了，再往第三页写入

2.2.2. 主键乱序插入效果

1. 假设 1#,2#页都已经写满了，存放了如图所示的数据

1. 此时再插入id为50的记录，我们来看看会发生什么现象思考:会再次开启一个页，写入新的页中吗？

不会。因为，索引结构的叶子节点是有顺序的。按照顺序，应该存储在47之后

实际插入方式

但是47所在的1#页，已经写满了，存储不了50对应的数据了。 那么此时会开辟一个新的页 3#

但是并不会直接将50存入3#页，而是会将1#页后一半的数据，移动到3#页，然后在3#页，插入50。

移动数据，并插入id为50的数据之后，那么此时，这三个页之间的数据顺序是有问题的。 1#的下一个页，应该是3#， 3#的下一个页是2#。 所以，此时，需要重新设置链表指针。

上面过程称之为 "页分裂"，是比较耗费性能的操作

2.2.3. 页合并

假设表中已有数据的索引结构(叶子节点)如下

当我们对已有数据进行删除时，具体的效果如下: 当删除一行记录时，实际上记录并没有被物理删除，只是记录被标记（flaged）为删除并且它的空间变得允许被其他记录声明使用

当我们继续删除2#的数据记录

当页中删除的记录达到 MERGE_THRESHOLD（默认为页的50%），InnoDB会开始寻找最靠近的页（前或后）看看是否可以将两个页合并以优化空间使

删除数据，并将页合并之后，再次插入新的数据21，则直接插入3#页

上面过程称之为 "页合并"

特别说明；MERGE_THRESHOLD：合并页的阈值，可以自己设置，在创建表或者创建索引时指定。