例項講解MySQL資料庫的查詢最佳化技術(轉)[@more@]　　資料庫系統是管理資訊系統的核心，基於資料庫的聯機事務處理（OLTP）以及聯機分析處理(OLAP)是銀行、企業、政府等部門最為重要的計算機應用之一。從大多數系統的應用例項來看，查詢操作在各種資料庫操作中所佔據的比重最大，而查詢操作所基於的SELECT語句在SQL語句中又是代價最大的語句。舉例來說，如果資料的量積累到一定的程度，比如一個銀行的賬戶資料庫表資訊積累到上百萬甚至上千萬條記錄，全表掃描一次往往需要數十分鐘，甚至數小時。如果採用比全表掃描更好的查詢策略，往往可以使查詢時間降為幾分鐘，由此可見查詢最佳化技術的重要性。

　　筆者在應用專案的實施中發現，許多程式設計師在利用一些前端資料庫開發工具（如PowerBuilder、Delphi等）開發資料庫應用程式時，只注重使用者介面的華麗，並不重視查詢語句的效率問題，導致所開發出來的應用系統效率低下，資源浪費嚴重。因此，如何設計高效合理的查詢語句就顯得非常重要。本文以應用例項為基礎，結合資料庫理論，介紹查詢最佳化技術在現實系統中的運用。

　　分析問題

　　許多程式設計師認為查詢最佳化是DBMS（資料庫管理系統）的任務，與程式設計師所編寫的SQL語句關係不大，這是錯誤的。一個好的查詢計劃往往可以使程式效能提高數十倍。查詢計劃是使用者所提交的SQL語句的集合，查詢規劃是經過最佳化處理之後所產生的語句集合。DBMS處理查詢計劃的過程是這樣的：在做完查詢語句的詞法、語法檢查之後，將語句提交給DBMS的查詢最佳化器，最佳化器做完代數最佳化和存取路徑的最佳化之後，由預編譯模組對語句進行處理並生成查詢規劃，然後在合適的時間提交給系統處理執行，最後將執行結果返回給使用者。在實際的資料庫產品(如Oracle、Sybase等)的高版本中都是採用基於代價的最佳化方法，這種最佳化能根據從系統字典表所得到的資訊來估計不同的查詢規劃的代價，然後選擇一個較優的規劃。雖然現在的資料庫產品在查詢最佳化方面已經做得越來越好，但由使用者提交的SQL語句是系統最佳化的基礎，很難設想一個原本糟糕的查詢計劃經過系統的最佳化之後會變得高效，因此使用者所寫語句的優劣至關重要。系統所做查詢最佳化我們暫不討論，下面重點說明改善使用者查詢計劃的解決方案。

　　解決問題

　　下面以關聯式資料庫系統Informix為例，介紹改善使用者查詢計劃的方法。

　　1．合理使用索引

　　索引是資料庫中重要的資料結構，它的根本目的就是為了提高查詢效率。現在大多數的資料庫產品都採用IBM最先提出的ISAM索引結構。索引的使用要恰到好處，其使用原則如下：

　　●在經常進行連線，但是沒有指定為外來鍵的列上建立索引，而不經常連線的欄位則由最佳化器自動生成索引。

　　●在頻繁進行排序或分組（即進行group by或order by操作）的列上建立索引。

　　●在條件表示式中經常用到的不同值較多的列上建立檢索，在不同值少的列上不要建立索引。比如在僱員表的“性別”列上只有“男”與“女”兩個不同值，因此就無必要建立索引。如果建立索引不但不會提高查詢效率，反而會嚴重降低更新速度。

　　●如果待排序的列有多個，可以在這些列上建立複合索引（compound index）。

　　●使用系統工具。如Informix資料庫有一個tbcheck工具，可以在可疑的索引上進行檢查。在一些資料庫伺服器上，索引可能失效或者因為頻繁操作而使得讀取效率降低，如果一個使用索引的查詢不明不白地慢下來，可以試著用tbcheck工具檢查索引的完整性，必要時進行修復。另外，當資料庫表更新大量資料後，刪除並重建索引可以提高查詢速度。

　　2．避免或簡化排序

　　應當簡化或避免對大型表進行重複的排序。當能夠利用索引自動以適當的次序產生輸出時，最佳化器就避免了排序的步驟。以下是一些影響因素：

　　●索引中不包括一個或幾個待排序的列；

　　●group by或order by子句中列的次序與索引的次序不一樣；

　　●排序的列來自不同的表。

　　為了避免不必要的排序，就要正確地增建索引，合理地合併資料庫表（儘管有時可能影響表的規範化，但相對於效率的提高是值得的）。如果排序不可避免，那麼應當試圖簡化它，如縮小排序的列的範圍等。

　　3．消除對大型錶行資料的順序存取

　　在巢狀查詢中，對錶的順序存取對查詢效率可能產生致命的影響。比如採用順序存取策略，一個巢狀3層的查詢，如果每層都查詢1000行，那麼這個查詢就要查詢10億行資料。避免這種情況的主要方法就是對連線的列進行索引。例如，兩個表：學生表（學號、姓名、年齡……）和選課表（學號、課程號、成績）。如果兩個表要做連線，就要在“學號”這個連線欄位上建立索引。

　　還可以使用並集來避免順序存取。儘管在所有的檢查列上都有索引，但某些形式的where子句強迫最佳化器使用順序存取。下面的查詢將強迫對orders表執行順序操作：

CODE:

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

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