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在MySQL的數(shù)據(jù)庫(kù)工作負(fù)載是由它處理查詢的數(shù)量來(lái)確定。在許多情況下，MySQL速度緩慢都可能產(chǎn)生。第一種可能性是，如果有任何查詢未使用正確的索引。當(dāng)查詢無(wú)法使用索引時(shí)，MySQL服務(wù)器必須使用更多的資源和時(shí)間來(lái)處理該查詢。通過(guò)監(jiān)視查詢，您可以查明是減速的根本原因的SQL代碼，并在整體性能降低之前進(jìn)行修復(fù)。

在此博客文章中，我們將重點(diǎn)介紹ClusterControl中可用的“查詢異常值”功能，并了解它如何幫助我們提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能。通常，ClusterControl通過(guò)兩種方式執(zhí)行MySQL查詢采樣：

從性能模式中獲取查詢（推薦）。
解析MySQL慢查詢的內(nèi)容。

如果禁用了性能架構(gòu)，則ClusterControl將默認(rèn)為慢查詢?nèi)罩尽Ｒ私庥嘘P(guān)ClusterControl如何執(zhí)行此操作的更多信息，請(qǐng)查看此博客文章“如何對(duì)MySQL，MariaDB和Percona Server使用ClusterControl查詢監(jiān)視器”。

什么是查詢離群值？

離群值是比該類型的正常查詢時(shí)間更長(zhǎng)的查詢時(shí)間。不要從字面上將其視為“寫得不好”的查詢。應(yīng)該將其視為可以改進(jìn)的潛在次優(yōu)常見查詢。經(jīng)過(guò)大量采樣后，當(dāng)ClusterControl具有足夠的統(tǒng)計(jì)信息時(shí)，它可以確定延遲是否高于正常值（2 sigma + average_query_time），那么它是一個(gè)離群值，將被添加到查詢離群值中。

此功能取決于“熱門查詢”功能。如果啟用了“查詢監(jiān)視”并且捕獲并填充了“熱門查詢”，則“查詢異常值”將匯總這些內(nèi)容并提供基于時(shí)間戳的過(guò)濾器。要查看需要注意的查詢列表，請(qǐng)轉(zhuǎn)到ClusterControl-> Query Monitor-> Query Outliers，并應(yīng)列出列出的一些查詢（如果有）：

從上面的屏幕快照中可以看到，異常值基本上是比平均查詢時(shí)間長(zhǎng)至少2倍的查詢。首先是第一個(gè)條目，平均時(shí)間是34.41 ms，而異常值的查詢時(shí)間是140 ms（比平均時(shí)間長(zhǎng)2倍多）。同樣，對(duì)于下一個(gè)條目，“查詢時(shí)間”和“平均查詢時(shí)間”列是兩個(gè)重要的事實(shí)，可用來(lái)證明特定異常查詢的優(yōu)劣。

通過(guò)查看更長(zhǎng)的時(shí)間段（例如一周前），相對(duì)容易找到特定查詢異常值的模式，如以下屏幕截圖所示：

通過(guò)單擊每一行，您可以看到完整的查詢，這對(duì)于查明和理解問(wèn)題確實(shí)很有幫助，如下一節(jié)所示。

修復(fù)查詢異常值

要修復(fù)異常值，我們需要了解查詢的性質(zhì)，表的存儲(chǔ)引擎，數(shù)據(jù)庫(kù)版本，集群類型以及查詢的影響力。在某些情況下，異常查詢并沒有真正降低整體數(shù)據(jù)庫(kù)性能。如本例所示，我們已經(jīng)看到查詢已經(jīng)整整一個(gè)星期脫穎而出，并且它是唯一捕獲的查詢類型，因此如果可能的話，修復(fù)或改進(jìn)此查詢可能是一個(gè)好主意。

在本例中，異常查詢?yōu)椋?/span>

1個(gè)

SELECT i2l.country_code AS country_code, i2l.country_name AS country_name 

FROM ip2location i2l 

WHERE (i2l.ip_to >= INET_ATON('104.144.171.139') 

AND i2l.ip_from <= INET_ATON('104.144.171.139')) 

LIMIT 1 

OFFSET 0;

查詢結(jié)果為：

1個(gè)

+--------------+---------------+

| country_code | country_name |

+--------------+---------------+

| US | United States |

+--------------+---------------+

使用EXPLAIN

該查詢是只讀范圍選擇查詢，用于確定表ip2location上IP地址的用戶地理位置信息（國(guó)家/地區(qū)代碼和國(guó)家/地區(qū)名稱）。使用EXPLAIN語(yǔ)句可以幫助我們了解查詢執(zhí)行計(jì)劃：

1個(gè)

mysql> EXPLAIN SELECT i2l.country_code AS country_code, i2l.country_name AS country_name 

FROM ip2location i2l 

WHERE (i2l.ip_to>=INET_ATON('104.144.171.139') 

AND i2l.ip_from<=INET_ATON('104.144.171.139')) 

LIMIT 1 OFFSET 0;

+----+-------------+-------+------------+-------+--------------------------------------+-------------+---------+------+-------+----------+------------------------------------+

+----+-------------+-------+------------+-------+--------------------------------------+-------------+---------+------+-------+----------+------------------------------------+

| 1 | SIMPLE | i2l | NULL | range | idx_ip_from,idx_ip_to,idx_ip_from_to | idx_ip_from | 5 | NULL | 66043 | 50.00 | Using index condition; Using where |

+----+-------------+-------+------------+-------+--------------------------------------+-------------+---------+------+-------+----------+------------------------------------+

使用具有50％潛在行（已過(guò)濾）的索引idx_ip_from對(duì)表進(jìn)行范圍掃描來(lái)執(zhí)行查詢。

適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)引擎

查看ip2location的表結(jié)構(gòu)：

1個(gè)

mysql> SHOW CREATE TABLE ip2locationG

*************************** 1. row ***************************

Table: ip2location

Create Table: CREATE TABLE `ip2location` (

`ip_from` int(10) unsigned DEFAULT NULL,

`ip_to` int(10) unsigned DEFAULT NULL,

`country_code` char(2) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,

`country_name` varchar(64) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,

KEY `idx_ip_from` (`ip_from`),

KEY `idx_ip_to` (`ip_to`),

KEY `idx_ip_from_to` (`ip_from`,`ip_to`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin

該表基于 IP2location數(shù)據(jù)庫(kù)，很少更新/寫入，通常僅在日歷月的第一天（由供應(yīng)商推薦）。因此，一種選擇是將表轉(zhuǎn)換為具有固定行格式的MyISAM（MySQL）或Aria（MariaDB）存儲(chǔ)引擎，以獲得更好的只讀性能。請(qǐng)注意，這僅適用于在MySQL或MariaDB獨(dú)立或復(fù)制上運(yùn)行的情況。在Galera群集和組復(fù)制上，請(qǐng)堅(jiān)持使用InnoDB存儲(chǔ)引擎（除非您知道自己在做什么）。

無(wú)論如何，要將表從InnoDB轉(zhuǎn)換為具有固定行格式的MyISAM，只需運(yùn)行以下命令：

1個(gè)

ALTER TABLE ip2location ENGINE=MyISAM ROW_FORMAT=FIXED;

在我們的測(cè)量中，通過(guò)1000次隨機(jī)IP地址查找測(cè)試，使用MyISAM和固定行格式，查詢性能提高了約20％：

平均時(shí)間（InnoDB）：21.467823 ms
平均時(shí)間（固定了MyISAM）：17.175942毫秒
改善：19.992157565301％

您可以期望該結(jié)果在更改表后立即生效。無(wú)需在更高層（應(yīng)用程序/負(fù)載平衡器）上進(jìn)行修改。

調(diào)整查詢

另一種方法是檢查查詢計(jì)劃，并使用更有效的方法來(lái)制定更好的查詢執(zhí)行計(jì)劃。也可以使用子查詢來(lái)編寫相同的查詢，如下所示：

1個(gè)

SELECT `country_code`, `country_name` FROM 

(SELECT `country_code`, `country_name`, `ip_from`

FROM `ip2location`

WHERE ip_to >= INET_ATON('104.144.171.139') 

LIMIT 1) 

AS temptable 

WHERE ip_from <= INET_ATON('104.144.171.139');

調(diào)整后的查詢具有以下查詢執(zhí)行計(jì)劃：

1個(gè)

mysql> EXPLAIN SELECT `country_code`,`country_name` FROM 

(SELECT `country_code`, `country_name`, `ip_from`

FROM `ip2location`

WHERE ip_to >= INET_ATON('104.144.171.139') 

LIMIT 1) 

AS temptable 

WHERE ip_from <= INET_ATON('104.144.171.139');

+----+-------------+--------------+------------+--------+---------------+-----------+---------+------+-------+----------+-----------------------+

+----+-------------+--------------+------------+--------+---------------+-----------+---------+------+-------+----------+-----------------------+

| 2 | DERIVED | ip2location | NULL | range | idx_ip_to | idx_ip_to | 5 | NULL | 66380 | 100.00 | Using index condition |

+----+-------------+--------------+------------+--------+---------------+-----------+---------+------+-------+----------+-----------------------+

使用子查詢，我們可以通過(guò)使用專注于一個(gè)索引的派生表來(lái)優(yōu)化查詢。查詢應(yīng)僅返回ip_to值大于或等于IP地址值的1條記錄。這樣可使?jié)撛谛校ㄒ堰^(guò)濾）達(dá)到100％，這是最有效的。然后，檢查ip_from小于或等于IP地址值。如果是，那么我們應(yīng)該找到記錄。否則，ip2location表中不存在IP地址。

在我們的評(píng)估中，使用子查詢的查詢性能提高了約99％：

平均時(shí)間（InnoDB +范圍掃描）：22.87112 ms
平均時(shí)間（InnoDB +子查詢）：0.14744 ms
改善：99.355344207017％

通過(guò)上面的優(yōu)化，我們可以看到這種查詢類型的亞毫秒級(jí)查詢執(zhí)行時(shí)間，考慮到以前的平均時(shí)間為22毫秒，這是一個(gè)巨大的改進(jìn)。但是，我們需要對(duì)更高層（應(yīng)用程序/負(fù)載平衡器）進(jìn)行一些修改，以便從此優(yōu)化查詢中受益。

修補(bǔ)或查詢重寫

修補(bǔ)您的應(yīng)用程序以使用調(diào)整后的查詢或在異常查詢到達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之前對(duì)其進(jìn)行重寫。我們可以通過(guò)使用MySQL負(fù)載均衡器（例如ProxySQL（查詢規(guī)則）或MariaDB MaxScale（語(yǔ)句重寫過(guò)濾器））或使用MySQL Query Rewriter插件來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的。在下面的示例中，我們?cè)跀?shù)據(jù)庫(kù)集群的前面使用ProxySQL，我們可以簡(jiǎn)單地創(chuàng)建一條規(guī)則以將較慢的查詢重寫為較快的查詢，例如：

保存查詢規(guī)則并監(jiān)視ClusterControl中的“查詢異常值”頁(yè)面。激活查詢規(guī)則后，此修復(fù)程序顯然將從列表中刪除異常查詢。

結(jié)論

查詢離群值是一種主動(dòng)的查詢監(jiān)視工具，可以幫助我們?cè)谛阅軉?wèn)題失去控制之前理解并解決性能問(wèn)題。隨著應(yīng)用程序的增長(zhǎng)和要求越來(lái)越高，此工具可以幫助您始終保持良好的數(shù)據(jù)庫(kù)性能。

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什么是查詢離群值及其解決方法

修復(fù)查詢異常值

使用EXPLAIN

適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)引擎

調(diào)整查詢

結(jié)論