提升网站访问速度的 SQL 查询优化技巧

2017 年 12 月 9 日 数据库开发

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英文：Delicious Brains，翻译：开源中国

www.oschina.net/translate/sql-query-optimization

你一定知道，一个快速访问的网站能让用户喜欢，可以帮助网站从Google 上提高排名，可以帮助网站增加转化率。如果你看过网站性能优化方面的文章，例如设置服务器的最佳实现、到干掉慢速代码以及使用CDN 加载图片，就认为你的 WordPress 网站已经足够快了。但是事实果真如此吗？

使用动态数据库驱动的网站，例如WordPress，你的网站可能依然有一个问题亟待解决：数据库查询拖慢了网站访问速度。

在这篇文章中，我将介绍如何识别导致性能出现问题的查询，如何找出它们的问题所在，以及快速修复这些问题和其他加快查询速度的方法。我会把门户网站 deliciousbrains.com 出现的拖慢查询速度的情况作为实际的案例。

定位

处理慢SQL查询的第一步是找到慢查询。Ashley已经在之前的博客里面赞扬了调试插件Query Monitor，而且这个插件的数据库查询特性使其成为定位慢SQL查询的宝贵工具。该插件会报告所有页面请求过程中的数据库请求，并且可以通过调用这些查询代码或者原件(插件，主题，WordPress核)过滤这些查询，高亮重复查询和慢查询。

要是不愿意在生产安环境装调试插件(性能开销原因)，也可以打开MySQL Slow Query Log，这样在特定时间执行的所有查询都会被记录下来。这种方法配置和设置存放查询位置相对简单。由于这是一个服务级别的调整，性能影响会小于使用调试插件，但当不用的时候也应该关闭。

理解

一旦你找到了一个你要花很大代价找到的查询，那么接下来就是尝试去理解它并找到是什么让查询变慢。最近，在我们开发我们网站的时候，我们找到了一个要执行8秒的查询。

我们使用WooCommerce和定制版的WooCommerce软件插件来运行我们的插件商店。此查询的目的是获取那些我们知道客户号的客户的所有订阅。WooCommerce是一个稍微复杂的数据模型，即使订单以自定义的类型存储，用户的ID（商店为每一个用户创建的WordPress）也没有存储在post_author，而是作为后期数据的一部分。订阅软件插件给自义定表创建了一对链接。让我们深入了解查询的更多信息。

MySQL是你的朋友

MySQL有一个很方便的语句DESCRIBE，它可以输出表结构的信息，比如字段名，数据类型等等。所以，当你执行DESCRIBE wp_postmeta;你将会看到如下的结果：

你可能已经知道了这个语句。但是你知道DESCRIBE语句可以放在SELECT, INSERT, UPDATE, REPLACE 和 DELETE语句前边使用吗？更为人们所熟知的是他的同义词 EXPLAIN ，并将提供有关该语句如何执行的详细信息。

这是我们查询到的结果：

乍一看，这很难解释。幸运的是，人们通过SitePoint总结了一个理解语句的全面指南。

最重要的字段是type，它描述了一张表是怎么构成的。如果你想看全部的内容，那就意味着MySQL要从内存读取整张表，增加I/O的速度并在CPU上加载。这种被称为“全表浏览”—稍后将对此进行详细介绍。

rows字段也是一个好的标识，标识着MySQL将要不得不做的事情，它显示了结果中查找了多少行。

Explain也给了我们很多可以优化的信息。例如，pm2表（(wp_postmeta），告诉我们是Using filesort，因为我们使用了 ORDER BY语句对结果进行了排序。如果我们要对查询结果进行分组，这将会给执行增加开销。

可视化研究

对于这种类型的研究，MySQL Workbench是另外一个方便，免费的工具。将数据库用MySQL5.6及其以上的版本打开，EXPLAIN的结果可以用JSON格式输出，同时MySQL Workbench将JSON转换成可视化执行语句：

它自动将查询的问题用颜色着重表示提醒用户去注意。我们可以马上看到，连接wp_woocommerce_software_licences（别名l）的表有严重的问题。

解决

你应该避免这种全部表浏览的查询，因为他使用非索引字段order_id去连接wp_woocommerce_software_licences表和wp_posts表。这对于查询慢是常见的问题，而且也是比较容易解决的问题。

索引

order_id在表中是一个相当重要的标志性数据，如果想像这种方式查询，我们需要在列上建立一个索引，除此之外，MySQL将逐字扫描表的每一行，直到找到我们想要的行为止。让我们添加一个索引并看看它是怎么样工作的：

CREATE INDEX order_id ON wp_woocommerce_software_licences(order_id)

哇，干的漂亮！我们成功的添加了索引并将查询的时间缩短了5s.

了解你的查询语句

检查下查询语句——看看每一个join，每一个子查询。它们做了它们不该做的事了吗？这里能做什么优化吗？

这个例子中，我们把licenses 表和posts 表通过order_id 连接起来同时限制post type 为shop_order。这是为了通过保持数据的完整性来保证我们只使用正确的订单记录，但是事实上这在查询中是多余的。我们知道这是一个关于安全的赌注，在posts 表中software license 行是通过order_id 来跟 WooCommerce order 相关联的，这在PHP 插件代码中是强制的。让我们移除join 来看看有什么提升没有：

提升并不算很大但现在查询时间低于3 秒了。

缓存一切数据

如果你的服务器默认情况下没有使用MySQL查询缓存，那么你应该开启缓存。开启缓存意味着MySQL 会把所有的语句和语句执行的结果保存下来，如果随后有一条与缓存中完全相同的语句需要执行，那么MySQL 就会返回缓存的结果。缓存不会过时，因为MySQL 会在表数据更新后刷新缓存。

查询监视器发现在加载一个页面时我们的查询语句执行了四次，尽管有MySQL查询缓存很好，但是在一个请求中重复读取数据库的数据是应该完全避免的。你的PHP 代码中的静态缓存很简单并且可以很高效的解决这个问题。基本上，首次请求时从数据库中获取查询结果，并将其存储在类的静态属性中，然后后续的查询语句调用将从静态属性中返回结果：

class WC_Software_Subscription {

    protected static $subscriptions = array();

    public static function get_user_subscriptions( $user_id ) {

        if ( isset( static::$subscriptions[ $user_id ] ) ) {

            return static::$subscriptions[ $user_id ];

        }

        global $wpdb;

        $sql = '...';

        $results = $wpdb->get_results( $sql, ARRAY_A );

        static::$subscriptions[ $user_id ] = $results;

        return $results;

    }

}