本文公衆号來源：苦逼的碼農 作者：帥地
一條SQL執行語句很慢有什麼原因？
說實話，這個問題可以涉及到 MySQL 的很多核心知識，可以扯出一大堆，就像要考你計算機網絡的知識時，問你“輸入URL回車之後，究竟發生了什麼”一樣，看看你能說出多少了。
之前騰訊面試的實話，也問到這個問題了，不過答的很不好，之前沒去想過相關原因，導緻一時之間扯不出來。是以今天，我帶大家來詳細扯一下有哪些原因，相信你看完之後一定會有所收獲，不然你打我。
一、開始裝逼：分類讨論
一條 SQL 語句執行的很慢，那是每次執行都很慢呢？還是大多數情況下是正常的，偶爾出現很慢呢？是以我覺得，我們還得分以下兩種情況來讨論。
1、大多數情況是正常的，隻是偶爾會出現很慢的情況。
2、在資料量不變的情況下，這條SQL語句一直以來都執行的很慢。
針對這兩種情況，我們來分析下可能是哪些原因導緻的。
二、針對偶爾很慢的情況
一條 SQL 大多數情況正常，偶爾才能出現很慢的情況，針對這種情況，我覺得這條SQL語句的書寫本身是沒什麼問題的，而是其他原因導緻的，那會是什麼原因呢？
1、資料庫在重新整理髒頁我也無奈啊
當我們要往資料庫插入一條資料、或者要更新一條資料的時候，我們知道資料庫會在記憶體中把對應字段的資料更新了，但是更新之後，這些更新的字段并不會馬上同步持久化到磁盤中去，而是把這些更新的記錄寫入到 redo log 日記中去，等到空閑的時候，在通過 redo log 裡的日記把最新的資料同步到磁盤中去。
不過，redo log 裡的容量是有限的，如果資料庫一直很忙，更新又很頻繁，這個時候 redo log 很快就會被寫滿了，這個時候就沒辦法等到空閑的時候再把資料同步到磁盤的，隻能暫停其他操作，全身心來把資料同步到磁盤中去的，而這個時候，就會導緻我們平時正常的SQL語句突然執行的很慢，是以說，資料庫在在同步資料到磁盤的時候，就有可能導緻我們的SQL語句執行的很慢了。
2、拿不到鎖我能怎麼辦
這個就比較容易想到了，我們要執行的這條語句，剛好這條語句涉及到的表，别人在用，并且加鎖了，我們拿不到鎖，隻能慢慢等待别人釋放鎖了。或者，表沒有加鎖，但要使用到的某個一行被加鎖了，這個時候，我也沒辦法啊。
如果要判斷是否真的在等待鎖，我們可以用 show processlist這個指令來檢視目前的狀态哦，這裡我要提醒一下，有些指令最好記錄一下，反正，我被問了好幾個指令，都不知道怎麼寫，呵呵。
下來我們來訪分析下第二種情況，我覺得第二種情況的分析才是最重要的
三、針對一直都這麼慢的情況
如果在資料量一樣大的情況下，這條 SQL 語句每次都執行的這麼慢，那就就要好好考慮下你的 SQL 書寫了，下面我們來分析下哪些原因會導緻我們的 SQL 語句執行的很不理想。
我們先來假設我們有一個表，表裡有下面兩個字段,分别是主鍵 id，和兩個普通字段 c 和 d。
mysql> CREATE TABLE `t` (
`id` int(11) NOT NULL,
`c` int(11) DEFAULT NULL,
`d` int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB; 複制
1、紮心了，沒用到索引
沒有用上索引，我覺得這個原因是很多人都能想到的，例如你要查詢這條語句
select * from t where 100 <c and c < 100000; 複制
（1）、字段沒有索引
剛好你的 c 字段上沒有索引，那麼抱歉，隻能走全表掃描了，你就體驗不會索引帶來的樂趣了，是以，這回導緻這條查詢語句很慢。
（2）、字段有索引，但卻沒有用索引
好吧，這個時候你給 c 這個字段加上了索引，然後又查詢了一條語句
select * from t where c - 1 = 1000; 複制
我想問大家一個問題，這樣子在查詢的時候會用索引查詢嗎？
答是不會，如果我們在字段的左邊做了運算，那麼很抱歉，在查詢的時候，就不會用上索引了，是以呢，大家要注意這種字段上有索引，但由于自己的疏忽，導緻系統沒有使用索引的情況了。
正确的查詢應該如下
select * from t where c = 1000 + 1; 複制
有人可能會說，右邊有運算就能用上索引？難道資料庫就不會自動幫我們優化一下，自動把 c - 1=1000 自動轉換為 c = 1000+1。
不好意思，确實不會幫你，是以，你要注意了。
（3）、函數操作導緻沒有用上索引
如果我們在查詢的時候，對字段進行了函數操作，也是會導緻沒有用上索引的，例如
select * from t where pow(c,2) = 1000; 複制
這裡我隻是做一個例子，假設函數 pow 是求 c 的 n 次方，實際上可能并沒有 pow(c,2)這個函數。其實這個和上面在左邊做運算也是很類似的。
是以呢，一條語句執行都很慢的時候，可能是該語句沒有用上索引了，不過具體是啥原因導緻沒有用上索引的呢，你就要會分析了，我上面列舉的三個原因，應該是出現的比較多的吧。
2、呵呵，資料庫自己選錯索引了
我們在進行查詢操作的時候，例如
select * from t where 100 < c and c < 100000; 複制
我們知道，主鍵索引和非主鍵索引是有差別的，主鍵索引存放的值是整行字段的資料，而非主鍵索引上存放的值不是整行字段的資料，而且存放主鍵字段的值。不大懂的可以看我這篇文章：面試小知識：MySQL索引相關 裡面有說到主鍵索引和非主鍵索引的差別
也就是說，我們如果走 c 這個字段的索引的話，最後會查詢到對應主鍵的值，然後，再根據主鍵的值走主鍵索引，查詢到整行資料傳回。
好吧扯了這麼多，其實我就是想告訴你，就算你在 c 字段上有索引，系統也并不一定會走 c 這個字段上的索引，而是有可能會直接掃描掃描全表，找出所有符合 100 < c and c < 100000 的資料。
為什麼會這樣呢？
其實是這樣的，系統在執行這條語句的時候，會進行預測：究竟是走 c 索引掃描的行數少，還是直接掃描全表掃描的行數少呢？顯然，掃描行數越少當然越好了，因為掃描行數越少，意味着I/O操作的次數越少。
如果是掃描全表的話，那麼掃描的次數就是這個表的總行數了，假設為 n；而如果走索引 c 的話，我們通過索引 c 找到主鍵之後，還得再通過主鍵索引來找我們整行的資料，也就是說，需要走兩次索引。而且，我們也不知道符合 100 c < and c < 10000 這個條件的資料有多少行，萬一這個表是全部資料都符合呢？這個時候意味着，走 c 索引不僅掃描的行數是 n，同時還得每行資料走兩次索引。
是以呢，系統是有可能走全表掃描而不走索引的。那系統是怎麼判斷呢？
判斷來源于系統的預測，也就是說，如果要走 c 字段索引的話，系統會預測走 c 字段索引大概需要掃描多少行。如果預測到要掃描的行數很多，它可能就不走索引而直接掃描全表了。
那麼問題來了，系統是怎麼預測判斷的呢？這裡我給你講下系統是怎麼判斷的吧，雖然這個時候我已經寫到脖子有點酸了。
系統是通過索引的區分度來判斷的，一個索引上不同的值越多，意味着出現相同數值的索引越少，意味着索引的區分度越高。我們也把區分度稱之為基數，即區分度越高，基數越大。是以呢，基數越大，意味着符合 100 < c and c < 10000 這個條件的行數越少。
是以呢，一個索引的基數越大，意味着走索引查詢越有優勢。
那麼問題來了，怎麼知道這個索引的基數呢？
系統當然是不會周遊全部來獲得一個索引的基數的，代價太大了，索引系統是通過周遊部分資料，也就是通過采樣的方式，來預測索引的基數的。
扯了這麼多，重點的來了，居然是采樣，那就有可能出現失誤的情況，也就是說，c 這個索引的基數實際上是很大的，但是采樣的時候，卻很不幸，把這個索引的基數預測成很小。例如你采樣的那一部分資料剛好基數很小，然後就誤以為索引的基數很小。然後就呵呵，系統就不走 c 索引了，直接走全部掃描了。
是以呢，說了這麼多，得出結論：由于統計的失誤，導緻系統沒有走索引，而是走了全表掃描，而這，也是導緻我們 SQL 語句執行的很慢的原因。
這裡我聲明一下，系統判斷是否走索引，掃描行數的預測其實隻是原因之一，這條查詢語句是否需要使用使用臨時表、是否需要排序等也是會影響系統的選擇的。
不過呢，我們有時候也可以通過強制走索引的方式來查詢，例如
select * from t force index(a) where c < 100 and c < 100000; 複制
我們也可以通過
show index from t; 複制
來查詢索引的基數和實際是否符合，如果和實際很不符合的話，我們可以重新來統計索引的基數，可以用這條指令
analyze table t; 複制
來重新統計分析。
既然會預測錯索引的基數，這也意味着，當我們的查詢語句有多個索引的時候，系統有可能也會選錯索引哦，這也可能是 SQL 執行的很慢的一個原因。
好吧，就先扯這麼多了，你到時候能扯出這麼多，我覺得已經很棒了，下面做一個總結。
四、總結
以上是我的總結與了解，最後一個部分，我怕很多人不大懂資料庫居然會選錯索引，是以我詳細解釋了一下，下面我對以上做一個總結。
一個 SQL 執行的很慢，我們要分兩種情況讨論：
1、大多數情況下很正常，偶爾很慢，則有如下原因
(1)、資料庫在重新整理髒頁，例如 redo log 寫滿了需要同步到磁盤。
(2)、執行的時候，遇到鎖，如表鎖、行鎖。
2、這條 SQL 語句一直執行的很慢，則有如下原因。
(1)、沒有用上索引：例如該字段沒有索引；由于對字段進行運算、函數操作導緻無法用索引。
(2)、資料庫選錯了索引。
大家如果有補充的，也是可以留言區補充一波哦。