如何使用 MySQL 慢查询日志进行性能优化 - Profiling、mysqldumpslow 实例详解
文章目录
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- 一. 有关 MySQL 慢查询日志
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- 1.慢查询日志是什么？
- 2.配置并打开慢查询日志
- 二. 使用慢查询功能记录日志
- 三. 慢查询日志记录参数详解
- 四. 使用 mysqldumpslow 工具对慢查询日志进行分析
- 五. Profilling - MySQL 性能分析工具
- 六. 慢查询教程总结
当我们开始关注数据库整体性能优化时，我们需要一套 MySQL 查询分析工具。特别是在开发中大型项目时，往往有数百个查询分布在代码库中的各个角落，并实时对数据库进行大量访问和查询。如果没有一套趁手的分析方法和工具，就很难发现在执行过程中代码的效率瓶颈，我们需要通过这套工具去定位 SQL 语句在执行中缓慢的问题和原因。
本教程带领大家学习和实践 MySQL Server 内置的查询分析工具 —— 慢查询日志、mysqldumpslow、Profiling，详细讲解如何使用他们提升代码执行效率。如果你想根据自己的工作流开发一套数据库查询管理工具，推荐使用卡拉云。只要你会写 SQL，无需会前端也可以轻松搭建属于自己的后台查询工具，详见本文文末。
一. 有关 MySQL 慢查询日志
1.慢查询日志是什么？
MySQL 慢查询日志是用来记录 MySQL 在执行命令中，响应时间超过预设阈值的 SQL 语句。
记录这些执行缓慢的 SQL 语句是优化 MySQL 数据库效率的第一步。
默认情况下，慢查询日志功能是关闭的，需要我们手动打开。当然，如果不是调优需求的话，一般也不建议长期启动这个功能，因为开启慢查询多少会对数据库的性能带来一些影响。慢查询日志支持将记录写入文件，当然也可以直接写入数据库的表中。
2.配置并打开慢查询日志
（1）在 MySQL Server 中临时开启慢查询功能
在 MySQL Server 中，默认情况慢查询功能是关闭的，我们可以通过查看此功能的状态
show variables like 'slow_query_log';
如上图所示，慢查询日志（slow_query_log ）的状态为关闭。
我们可以使用以下命令开启并配置慢查询日志功能，在 mysql 中执行以下命令：
SET GLOBAL slow_query_log = 'ON';
SET GLOBAL slow_query_log_file = '/var/log/mysql/kalacloud-slow.log';
SET GLOBAL log_queries_not_using_indexes = 'ON';
SET SESSION long_query_time = 1;
SET SESSION min_examined_row_limit = 100;
SET GLOBAL slow_query_log ：全局开启慢查询功能。
SET GLOBAL slow_query_log_file ：指定慢查询日志存储文件的地址和文件名。
SET GLOBAL log_queries_not_using_indexes：无论是否超时，未被索引的记录也会记录下来。
SET SESSION long_query_time：慢查询阈值（秒），SQL 执行超过这个阈值将被记录在日志中。
SET SESSION min_examined_row_limit：慢查询仅记录扫描行数大于此参数的 SQL。
**特别注意：**在实践中常常会碰到无论慢查询阈值调到多小，日志就是不被记录。这个问题很有可能是 min_examined_row_limit 行数过大，导致没有被记录。min_examined_row_limit 在配置中常被忽略，这里要特别注意。
接着我们来执行查询语句，看看配置。（在 MySQL Server 中执行）
show variables like 'slow_query_log%';
show variables like 'log_queries_not_using_indexes';
show variables like 'long_query_time';
show variables like 'min_examined_row_limit';
以上修改 MySQL 慢查询配置的方法是用在临时监测数据库运行状态的场景下，当 MySQL Server 重启时，以上修改全部失效并恢复原状。
扩展阅读：六类 MySQL 触发器使用教程及应用场景实战案例
（2）将慢查询设置写入 MySQL 配置文件，永久生效
虽然我们可以在命令行中对慢查询进行动态设置，但动态设置会随着重启服务而失效。如果想长期开启慢查询功能，需要把慢查询的设置写入 MySQL 配置文件中，这样无论是重启服务器，还是重启 MySQL ，慢查询的设置都会保持不变。
MySQL conf 配置文件通常在 /etc 或 /usr 中。我们可以使用 find 命令找到配置文件具体的存放位置。
sudo find /etc -name my.cnf
找到位置后，使用 nano 编辑 my.cnf 将慢查询设置写入配置文件。
sudo nano /etc/mysql/my.cnf
[mysqld]
slow-query-log = 1
slow-query-log-file = /var/log/mysql/localhost-slow.log
long_query_time = 1
log-queries-not-using-indexes
使用 nano 打开配置文件，把上面的的代码写在 [mysqld] 的下面即可。 ctrl+X 保存退出。
sudo systemctl restart mysql
重启 MySQL Server 服务，使刚刚修改的配置文件生效。
**特别注意：**直接在命令行中设置的慢查询动态变量与直接写入 my.cnf 配置文件的语法有所不同。
扩展阅读：10种 MySQL 管理工具 横向测评 - 免费和付费到底怎么选?
举例：动态变量是slow_query_log，写入配置文件是slow-query-log。这里要特别注意。
更多 MySQL 8.0 动态变量语法可查看 MySQL 官方文档。
二. 使用慢查询功能记录日志
到这里我们已经配置好慢查询功能所需要的一切。下面咱们写一个示例，在这个示例中我们来一起学习如何查看和分析慢查询日志。
你可以打开两个连接到服务器的命令行窗口，一个用来写 MySQL 代码，另一个用来查看日志。
注意：以下教程中，有些代码是在命令行中执行，有些是在 MySQL Server 中执行，请注意分辨。
登录 MySQL Server，创建一个数据库，写入一组示例数据。
CREATE DATABASE kalacloud_demo;
USE kalacloud_demo;
CREATE TABLE users ( id TINYINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(255) );
INSERT INTO users (name) VALUES ('Jack Ma'),('Lei Jun'),('Wang Xing'),('Pony Ma'),('Zhang YiMing'),('Ding Lei'),('Robin Li'),('Xu Yong'),('Huang Zheng'),('Richard Liu');
为了保证大家与教程配置保持一致，咱们一起使用动态变量，再设置一边慢查询参数。
在 MySQL Server 中执行以下 SQL 代码：
SET GLOBAL slow_query_log = 1;
SET GLOBAL slow_query_log_file = '/var/log/mysql/kalacloud-slow.log';
SET GLOBAL log_queries_not_using_indexes = 1;
SET long_query_time = 10;
SET min_examined_row_limit = 0;
现在我们有了一个表中有数据的示例数据库。慢查询功能也已经打开，我们特意把时间阈值（long_query_time）设置为 10 并且把最小行（min_examined_row_limit）设置为 0。
接着我们来运行一段代码测试一下：
USE kalacloud_demo;
SELECT * FROM users WHERE id = 1;
使用主键索引对表进行 select 查询，这种查询速度非常快，又使用了索引。因此慢查询日志中不会有任何记录。
我们打开慢查询日志，验证一下是否有记录，在命令行中执行以下命令：
sudo cat /var/log/mysql/kalacloud-slow.log
可以看到kalacloud-slow.log还没有任何记录。
接着我们在 MySQL Server 中执行以下代码：
SELECT * FROM users WHERE name = 'Wang Xing';
这段查询代码使用非索引列（name）来进行查询，所以慢查询日志在会记录下这个查询。
我们打开日志查看记录变化：
sudo cat /var/log/mysql/kalacloud-slow.log
我们可以看到这个非索引查询，已经被记录在慢查询日志中了。
再举个例子。我们提高最小检查行（min_examined_row_limit）的检查行数设置为 100，然后再执行查询。
在 MySQL Server 中执行以下代码：
SET min_examined_row_limit = 100;
SELECT * FROM users WHERE name = 'Zhang YiMing';
执行后，再打开 kalacloud-slow.log ，可以看到条小于 100 行的查询，没有被记录到日志中。
特别注意：如果慢查询日志中，没有记录任何数据，可以检查以下内容。
（1）创建日志的目录权限问题，是否有对应的权限。
cd /var/log
mkdir mysql
chmod 755 mysql
chown mysql:mysql mysql
（2）另一个可能是查询变量配置问题，把 my.conf 文件内有关慢查询的配置清干净，然后重启服务，重新配置。看看是不是这里出的问题。
扩展阅读：如何将 MySQL 的查询结果保存到文件
三. 慢查询日志记录参数详解
接着我们来讲解慢查询日志应该如何分析
日志中信息的说明：
Time：被日志记录的代码在服务器上的运行时间。User@Host：谁执行的这段代码。Query_time：这段代码运行时长。Lock_time：执行这段代码时，锁定了多久。Rows_sent：慢查询返回的记录。Rows_examined：慢查询扫描过的行数。
这些被记录的信息非常有意义，所有超过阈值的代码都会被记录在日志中，我们可以通过这些信息找到 MySQL 查询时效率不佳的代码，有助于我们优化 MySQL 性能。
扩展阅读：如何在 MySQL 里查询数据库中带有某个字段的所有表名
四. 使用 mysqldumpslow 工具对慢查询日志进行分析
实际工作中，慢查询日志可不像上文描述的那样，仅仅有几行记录。现实中慢查询日志会记录大量慢查询信息，写入也非常频繁。日志记录的内容会越来越长，分析数据也变的困难。 好在 MySQL 内置了 mysqldumpslow 工具，它可以把相同的 SQL 归为一类，并统计出归类项的执行次数和每次执行的耗时等一系列对应的情况。
我们先来执行几行代码让慢查询日志记录下来，然后再用 mysqldumpslow 进行分析。
上文我们把min_examined_row_limit 设置为 100，在这里，我们要将它改为 0 ，慢查询才能有记录。在 MySQL Server 中执行以下代码：
SET min_examined_row_limit = 0;
接着我们执行几条查询命令：
SELECT * FROM users WHERE name = 'Wang Xing';
SELECT * FROM users WHERE name = 'Huang Zheng';
SELECT * FROM users WHERE name = 'Zhang YiMing';
根据前文的慢查询设置，这三条记录都将被记录在日志中。
现在，我们切换到命令行的窗口中，执行 mysqldumpslow 命令：
sudo mysqldumpslow -s at /var/log/mysql/kalacloud-slow.log
返回的数据：
我们可以看到，返回的数据中，已经把三条类似的 SQL 语句记录抽象成一条记录SELECT * FROM users WHERE name = 'S' 并且针对这条记录列出了对应的总量和平均量的记录。
常见的 mysqldumpslow 命令 平时大家也可以根据自己的常用需求来总结，存好这些脚本备用。
mysqldumpslow -s at -t 10 kalacloud-slow.log：平均执行时长最长的前 10 条 SQL 代码。mysqldumpslow -s al -t 10 kalacloud-slow.log：平均锁定时间最长的前10条 SQL 代码。mysqldumpslow -s c -t 10 kalacloud-slow.log：执行次数最多的前10条 SQL 代码。mysqldumpslow -a -g 'user' kalacloud-slow.log：显示所有user表相关的 SQL 代码的具体值mysqldumpslow -a kalacloud-slow.log：直接显示 SQL 代码的情况。
mysqldumpslow 的参数命令
Usage: mysqldumpslow [ OPTS... ] [ LOGS... ]
Parse and summarize the MySQL slow query log. Options are
--verbose verbose
--debug debug
--help write this text to standard output
-v verbose
-d debug
-s ORDER what to sort by (al, at, ar, c, l, r, t), 'at' is default
al: average lock time
ar: average rows sent
at: average query time
c: count
l: lock time
r: rows sent
t: query time
-r reverse the sort order (largest last instead of first)
-t NUM just show the top n queries
-a don't abstract all numbers to N and strings to 'S'
-n NUM abstract numbers with at least n digits within names
-g PATTERN grep: only consider stmts that include this string
-h HOSTNAME hostname of db server for *-slow.log filename (can be wildcard),
default is '*', i.e. match all
-i NAME name of server instance (if using mysql.server startup script)
-l don't subtract lock time from total time
常用的参数讲解：
-s
- al：平均锁定时间
- at：平均查询时间 [默认]
- ar：平均返回记录时间
- c：count 总执行次数
- l：锁定时间
- r：返回记录
- t：查询时间
-t：返回前 N 条的数据
-g：可写正则表达，类似于 grep 命令，过滤出需要的信息。如，只查询 X 表的慢查询记录。
-r：rows sent 总返回行数。
mysqldumpslow 日志查询工具好用就好用在它特别灵活，又可以合并同类项式的分析慢查询日志。我们在日常工作的使用中，就能够体会 mysqldumpslow 的好用之处。
另外 mysqldumpslow 的使用参数也可在 MySQL 8.0 使用手册 中找到。
扩展阅读：如何查看 MySQL 数据库、表、索引容量大小？找到占用空间最大的表
五. Profilling - MySQL 性能分析工具
为了更精准的定位一条 SQL 语句的性能问题，我们需要拆分这条语句运行时到底在什么地方消耗了多少资源。 我们可以使用 Profilling 工具来进行这类细致的分析。我们可通过 Profilling 工具获取一条 SQL 语句在执行过程中对各种资源消耗的细节。
进入 MySQL Server 后，执行以下代码，启动 Profilling
SET SESSION profiling = 1;
检查 profiling 的状态
SELECT @@profiling;
返回数据： 0 表示未开启，1 表示已开启。
执行需要定位问题的 SQL 语句。
USE kalacloud_demo;
SELECT * FROM users WHERE name = 'Jack Ma';
查看 SQL 语句状态。
SHOW PROFILES;
打开 profiling 后，SHOW PROFILES; 会显示一个将 Query_ID 链接到 SQL 语句的表。
Query_ID：SQL 语句的 ID 编号。
Duration：SQL 语句执行时长。
Query：具体的 SQL 语句。
执行以下 SQL 代码，将 [# Query_ID] 替换为我们要分析的 SQL 代码Query_ID的编号。
SHOW PROFILE CPU, BLOCK IO FOR QUERY [# Query_ID];
即
SHOW PROFILE CPU, BLOCK IO FOR QUERY 4;
Status 是执行查询过程中的具体步骤，Duration 是完成该步骤所需的时间（以秒为单位）。
我们可以根据这些细节来具体分析，如何优化对应的 SQL 代码。
六. 慢查询教程总结
慢查询是让我们看到数据库真实运行状态的工具，对服务器和数据库性能优化有着指导性的意义。无论是生产环境、开发、QA，都可以谨慎的打开慢查询来记录性能日志。
我们可以先把动态变量long_query_time 设置的大一些，观察一下，然后在进行微调。有了慢查询日志，我们就有了优化性能的方向和目标，再使用 mysqldumpslow 和 profiling 进行宏观和微观的日志分析。找到低效 SQL 语句的细节，进行微调，最终使我们的系统可以获得最佳执行性能。
至此，MySQL 慢查询日志我们就讲解完了，如果你周期性的查看 log 日志，可以使用卡拉云搭一个日志看板，自己不仅查看、分析数据方便，还可以一键分享给组内的小伙伴共享数据。
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