MySQL 的ANALYZE与 OPTIMIZE命令

MySQL 的ANALYZE与 OPTIMIZE命令

一、ANALYZE TABLE - 更新统计信息

1. 基本语法与功能

ANALYZE [NO_WRITE_TO_BINLOG | LOCAL] TABLE 
    tbl_name [, tbl_name] ...

作用：收集表统计信息用于优化器生成更优的执行计划，主要更新：

• 索引基数（cardinality）
• 数据分布直方图（MySQL 8.0+）
• 表的存储引擎统计信息

2. 使用场景

-- 单表分析
ANALYZE TABLE customers;

-- 多表分析（适用于批量维护）
ANALYZE TABLE orders, order_items;

-- 不写入二进制日志（主从复制环境）
ANALYZE NO_WRITE_TO_BINLOG TABLE large_table;

3. 执行效果验证

-- 查看索引统计信息
SHOW INDEX FROM customers;

-- 查看直方图信息（MySQL 8.0+）
SELECT * FROM information_schema.column_statistics
WHERE table_name = 'customers';

4. 自动分析配置

-- 查看自动分析设置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_stats_auto_recalc';

-- 设置自动分析阈值（默认10%变化触发）
SET GLOBAL innodb_stats_persistent_sample_pages = 200;
ALTER TABLE customers STATS_SAMPLE_PAGES = 500;

二、OPTIMIZE TABLE - 表优化重组

1. 基本语法与功能

OPTIMIZE [NO_WRITE_TO_BINLOG | LOCAL] TABLE
    tbl_name [, tbl_name] ...

作用（根据存储引擎不同）：

• InnoDB：重建表，整理碎片（实际是ALTER TABLE的包装）
• MyISAM：修复碎片、排序索引、更新统计
• ARCHIVE：重新压缩表数据

2. 使用场景

-- 单表优化
OPTIMIZE TABLE order_archive;

-- 批量优化所有表
SELECT CONCAT('OPTIMIZE TABLE ', table_name, ';')
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = 'mydb' 
AND engine = 'InnoDB'
INTO OUTFILE '/tmp/optimize_tables.sql';
SOURCE /tmp/optimize_tables.sql;

3. 执行效果验证

-- 查看表碎片率（InnoDB）
SELECT table_name, 
       data_free / (data_length + index_length) AS frag_ratio
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = 'mydb'
AND data_length > 0;

-- 优化前后性能对比
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM large_table WHERE create_time > '2023-01-01';

4. 替代方案（避免锁表）

-- 使用pt-online-schema-change工具（Percona Toolkit）
pt-online-schema-change --alter="ENGINE=InnoDB" D=mydb,t=large_table

-- 使用gh-ost工具（GitHub）
gh-ost --alter="ENGINE=InnoDB" --database=mydb --table=large_table

三、核心区别对比

特性	ANALYZE TABLE	OPTIMIZE TABLE
主要目的	更新统计信息	物理重组表结构
锁级别	通常仅读锁	表锁（InnoDB为MDL锁）
执行时间	通常较快	大表可能很慢
存储引擎影响	所有引擎都需要	不同引擎效果不同
空间回收	不会回收空间	可能回收空间
自动触发机制	有（innodb_stats_auto_recalc）	无

四、最佳实践指南

1. 维护计划建议

-- 每周维护脚本示例
SET @db = 'mydb';
SET @threshold = 0.3; -- 碎片率阈值

SELECT CONCAT('ANALYZE TABLE ', table_name, ';') AS analyze_cmd
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = @db
AND engine = 'InnoDB';

SELECT CONCAT('OPTIMIZE TABLE ', table_name, ';') AS optimize_cmd
FROM (
    SELECT table_name, 
           data_free / (data_length + index_length) AS frag_ratio
    FROM information_schema.tables
    WHERE table_schema = @db
    AND engine = 'InnoDB'
    AND data_length > 0
) t WHERE frag_ratio > @threshold;

2. 生产环境注意事项

1. 避开高峰期：在低负载时段执行OPTIMIZE
2. 备份优先：执行前确保有有效备份
3. 监控进度：

   watch -n 1 "mysql -e 'SHOW PROCESSLIST' | grep -i optimize"
   

4. 考虑替代方案：

   -- InnoDB碎片整理替代方案
   ALTER TABLE large_table ENGINE=InnoDB;
   
   -- 使用Percona的pt-index-usage分析索引
   pt-index-usage /var/lib/mysql/mysql-slow.log
   

3. 性能监控指标

-- 查询效率变化监控
SELECT * FROM sys.schema_table_statistics
WHERE table_schema = 'mydb';

-- 碎片率监控视图
CREATE VIEW frag_monitor AS
SELECT table_schema, table_name, 
       ROUND(data_free/(1024*1024),2) AS frag_mb,
       ROUND(data_free/(data_length+index_length)*100,2) AS frag_pct
FROM information_schema.tables
WHERE data_length > 0
ORDER BY frag_mb DESC;

五、常见问题解决方案

1. 长时间阻塞问题

-- 查看阻塞会话
SELECT * FROM performance_schema.threads 
WHERE PROCESSLIST_COMMAND = 'Query' 
AND PROCESSLIST_STATE LIKE '%optimize%';

-- 安全终止优化操作
KILL [process_id];

2. 空间不足问题

# 检查磁盘空间
df -h /var/lib/mysql

# 临时更改tmpdir（需要重启）
[mysqld]
tmpdir = /mnt/bigtmp

3. 复制环境处理

-- 从库延迟监控
SHOW SLAVE STATUS\G

-- 使用NO_WRITE_TO_BINLOG
OPTIMIZE NO_WRITE_TO_BINLOG TABLE audit_log;

4. 大表优化策略

# 分块优化（使用pt-archiver）
pt-archiver --source h=localhost,D=mydb,t=large_table \
  --purge --where "1=1" --limit 1000 --commit-each

通过合理使用ANALYZE TABLE和OPTIMIZE TABLE，可以保持MySQL数据库性能稳定。对于关键业务表，建议建立定期的统计信息收集和碎片整理计划，同时结合现代监控工具持续跟踪表健康状况。