[技术分享]如何使用 MySQL 慢查询日志进行性能优化 -mysqldumpslow 实例详解

HiJiangChuan发布于15 天前 • 21 次阅读

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、mysqldumpslowProfiling,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];

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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