MySQL 中的查詢最佳化：最佳化熱門查詢與慢速查詢

使用 MySQL 或任何其他關聯式資料庫時，效能最佳化通常與識別和修復「慢查詢」相關。這些查詢執行時間過長，通常是由於索引不良、複雜的聯結或大型資料集造成的。然而，僅僅關注慢速查詢可能並不是優化應用程式整體效能的最有效策略。

在本文中，我們將探討為什麼優化消耗大量系統資源的高頻查詢（稱為「熱門查詢」）通常可以比僅關注慢速查詢提供更實質的好處。

請務必記住，查詢可能會出現問題，主要原因有兩個：

1. 導致大量系統負載的查詢：這些是高頻查詢，它們可以單獨有效地運行，但由於其頻率而給系統帶來了很大的負擔。
2. 回應時間不可接受的查詢：這些緩慢的查詢可能會導致延遲，特別是在互動式應用程式中，但在批次作業中問題可能較小。

1. 為什麼慢查詢不總是最大的問題

緩慢的查詢是有問題的，因為它們可能會導致個別使用者延遲並導致逾時或使用者體驗下降。這些查詢通常很少發生，而且它們的總資源消耗往往相對較小。在某些情況下，例如批次作業，緩慢的查詢可能根本不會導致任何問題。然而，在互動式應用程式中，使用者期望快速回應，執行10秒的查詢通常是不可接受的。

此外，在高並發環境中，即使不頻繁的慢速查詢也可能觸發系統範圍的問題。例如，每天執行 5 次的寫得不好的查詢可能看起來不是一個大問題，但如果它導致鎖定重要表，則可能導致最大連接耗盡並阻止其他查詢執行。這種骨牌效應最終會導致：

• 資料庫連線耗盡：當查詢堆積等待鎖定清除時，所有可用連線都會被消耗。
• 其他系統層的故障：Web 伺服器、應用程式伺服器和佇列系統也可能耗盡其工作/連線限制，觸發級聯故障。
• 自動縮放限制：即使系統設計為自動縮放，它也只能處理有限的負載。此外，自動縮放可能反應不夠快，無法防止失敗，尤其是當核心問題是鎖爭用而不是原始 CPU 負載時。

在這種情況下，單一慢查詢可能會導致高並發系統出現嚴重問題，解決這些問題對於維護系統穩定性至關重要。

2. 了解熱門查詢的影響

讓我們舉個例子來強調一下慢查詢和熱門查詢之間的區別。假設您有兩個查詢：

• 查詢 A：每天執行 1,000,000 次，每次執行需要 20 毫秒 (ms)。
• 查詢B：每天執行5次，但每次執行需要10秒。

乍一看，查詢 B 似乎是更緊迫的問題，因為它的延遲很高。然而，運行頻率較高的查詢 A 消耗的系統資源明顯較多。雖然查詢 A 的每次執行相對較快，但其高頻率導致每天的總負載超過 5.5 小時 CPU 時間，而查詢 B 僅為 50 秒。

就 CPU 使用率而言，最佳化查詢 A 可能會對效能產生更大的影響。如果您可以將查詢 A 的執行時間減少 50%（從 20 毫秒到 10 毫秒），則可以將其 CPU 使用率減少一半，從而提高系統整體回應速度，並為其他操作釋放資源。

3. 高頻查詢的隱性成本

許多開發人員忽略了高頻查詢的影響，因為它們在傳統的慢查詢日誌中並不突出。它們可能具有較低的延遲，但它們的累積效應是巨大的。

例如，如果每天執行數百萬次的查詢僅消耗系統資源的一小部分，它可以：

• 增加CPU利用率並造成效能瓶頸。
• 減慢其他查詢，導致整體延遲更高。
• 限制可擴充性，讓系統更難處理更多使用者或流量。

透過專注於最佳化這些熱門查詢，您可以減少整體系統負載並提高資料庫的效率，從而實現更快、更具可擴展性的應用程式。

4. 優化熱門查詢：從哪裡開始

要有效優化高頻查詢，首先要確定消耗最多系統資源的查詢。 Releem 等工具可以透過分析查詢執行時間、CPU 使用率和記憶體使用情況來幫助確定要關注的查詢的優先順序。這是一個簡化的過程：

1. 辨識熱門查詢 - 使用效能監控工具收集查詢執行頻率、總執行時間和資源消耗（CPU 和 I/O）的統計資料。
2. 分析查詢效能 - 尋找查詢本身的低效率，例如缺少索引、不必要的資料檢索或複雜的連結。
3. 最佳化執行計畫 - 檢查查詢執行計畫並考慮新增或調整索引、重寫查詢或對大型資料表進行分割。
4. 監控結果 - 實施最佳化後，監控系統以確保變更達到預期效果，減少整體系統負載並提高回應能力。

5. 取得平衡：慢速查詢與熱門查詢

雖然最佳化熱門查詢對於整體系統效能很重要，但您不應該完全忽略慢速查詢。關鍵是優先考慮最佳化工作。應先優先考慮頻繁執行的慢速查詢，然後是具有中等延遲的高頻查詢。很少執行的慢速查詢可以稍後解決，或者只有在它們導致用戶明顯效能下降時才能解決。

透過使用像 Releem 這樣的工具來分析和最佳化 SQL 查詢，您可以在解決慢速查詢和最佳化熱門查詢之間取得平衡，以確保資料庫和應用程式獲得最佳效能。

結論

在資料庫效能調優中，很容易關注慢速查詢，因為它們似乎是最明顯的問題。 但是，消耗大量系統資源的頂級查詢通常是真正的瓶頸，特別是當它們頻繁執行時。與僅關注慢速查詢相比，優化這些熱門查詢對整體效能和用戶體驗的影響要大得多。

透過了解慢查詢和熱門查詢之間的區別，並利用Releem 等工具來確定低效查詢的優先順序和最佳化效率，您可以降低CPU 使用率、提高可擴展性，並為用戶創建回應速度更快的應用程式。

以上是MySQL 中的查詢最佳化：最佳化熱門查詢與慢速查詢的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！