MySQL高级优化技巧：使用Hints精准控制查询优化器的选择

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MySQL Hints是优化数据库查询性能的一种强大工具。它允许我们在SQL查询中嵌入指令，以影响MySQL优化器的决策过程。在某些情况下，优化器可能无法选择最佳的查询执行计划，这时我们可以使用Hints来引导优化器做出更好的选择。

• 一、什么是MySQL Hints

• 二、为什么需要使用Hints

• 三、如何使用Hints

• 1. 确定需要使用的Hint

• 2. 编写Hint注释

• 3. 将Hint注释与SQL语句结合

• 4. 测试和验证

• 语法说明

• 四、常用的MySQL Hints

• 1. USE INDEX 和 FORCE INDEX

• 2. IGNORE INDEX

• 3. STRAIGHT_JOIN

• 4. SQL_NO_CACHE

• 5. INDEX_MERGE 和 NO_INDEX_MERGE

• 6. JOIN_FIXED_ORDER

• 7. BLOCK_NESTED_LOOP, BATCHED_KEY_ACCESS, NO_BNL, 和 NO_BKA

• 8. MRR 和 NO_MRR

• 9. FILESORT 和 NO_FILESORT

• 10. SUBQUERY 和 NO_SUBQUERY

• 11. DERIVED_MERGE 和 NO_DERIVED_MERGE

• 五、使用Hints的注意事项

一、什么是MySQL Hints

MySQL Hints是一组特殊的注释或指令，可以直接嵌入到SQL查询中，以改变MySQL优化器的默认行为。这些Hints通常被用于解决性能问题，或者当开发者比优化器更了解数据分布和查询特性时，来指导优化器选择更好的查询计划。

二、为什么需要使用Hints

1. 性能调优：在某些复杂的查询场景下，优化器可能无法自动选择最优的执行计划。通过Hints，我们可以手动指定一些执行策略，从而提升查询性能。

2. 控制执行计划：当数据库中的数据分布或表结构发生变化时，优化器可能会选择不同的执行计划。使用Hints可以确保查询的稳定性，即使在数据或表结构发生变化时，也能保持相同的执行计划。

3. 解决特定问题：有时，我们可能会遇到一些特定的问题，如索引选择不当、连接顺序不佳等。Hints提供了一种快速解决问题的方法，而无需更改表结构或重写查询。

三、如何使用Hints

Hints是通过在SQL语句前添加特殊格式的注释来使用的。通常的格式是/*+ HintName(parameters) */。这些Hints只对紧跟其后的SQL语句有效，并且不会影响其他查询。如何在SQL语句中使用Hints的：

1. 确定需要使用的Hint

先确定你想要使用的Hint。通常基于你对查询性能的分析和对MySQL优化器行为的理解。例如，如果你发现优化器没有选择你认为最优的索引，你可能会想要使用FORCE INDEX或IGNORE INDEX等Hints。

2. 编写Hint注释

在SQL语句之前，需要添加一个特殊格式的注释来包含你的Hint。这个注释的格式是/*+ HintName(parameters) */，其中HintName是你想要使用的Hint的名称，parameters是该Hint所需的任何参数。

例如，如果你想要强制优化器使用特定的索引，可以这样写：

/*+ FORCE INDEX(table_name idx_name) */

table_name是你想要应用Hint的表的名称，而idx_name是你想要强制优化器使用的索引的名称。

3. 将Hint注释与SQL语句结合

编写了Hint注释需要将它放在SQL语句之前，并确保它们之间没有换行或其他字符。这样，优化器就能识别并应用你的Hint。

完整的带有Hint的SQL查询：

/*+ FORCE INDEX(my_table my_index) */ SELECT * FROM my_table WHERE my_column = 'value';

FORCE INDEX Hint告诉优化器在执行查询时强制使用my_table上的my_index索引。

4. 测试和验证

应用了Hint后应测试查询以确保Hint产生了预期的效果。可以使用EXPLAIN语句来查看查询的执行计划，并确认优化器是否按照你的Hint来执行查询。

EXPLAIN /*+ FORCE INDEX(my_table my_index) */ SELECT * FROM my_table WHERE my_column = 'value';

验证FORCE INDEX Hint是否已被正确应用。

语法说明

/*+ ... */ 这种注释语法是Oracle数据库中的一种标准方式来提供优化器hints。在MySQL中，通常不需要使用特殊的注释语法来提供FORCE INDEX hint。相反，可以直接在查询中使用它，如下所示：

SELECT * FROM my_table FORCE INDEX (my_index) WHERE my_column = 'value';

FORCE INDEX (my_index) 直接与SELECT语句结合，告诉MySQL优化器在执行查询时强制使用my_index索引。这是MySQL支持的标准语法，而不需要使用特殊的注释格式。

四、常用的MySQL Hints

1. USE INDEX 和 FORCE INDEX

这两个Hints用于指定查询时要使用的索引。USE INDEX是建议性的，而FORCE INDEX更为强制。

-- USE INDEX 示例
SELECT * FROM users USE INDEX (idx_age) WHERE age > 30;

-- FORCE INDEX 示例
SELECT * FROM users FORCE INDEX (idx_age) WHERE age > 30;

指示MySQL在查询users表时优先使用idx_age索引。

2. IGNORE INDEX

这个Hint用于指示MySQL在查询时忽略指定的索引。

SELECT * FROM users IGNORE INDEX (idx_age) WHERE name = 'John Doe';

告诉MySQL在执行查询时忽略idx_age索引。

3. STRAIGHT_JOIN

STRAIGHT_JOIN用于强制MySQL按照指定的表顺序进行JOIN操作，而不是由优化器自动选择。

SELECT * FROM users STRAIGHT_JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

强制MySQL先扫描users表，然后再与orders表进行JOIN。

4. SQL_NO_CACHE

这个Hint用于指示MySQL不使用查询缓存，确保每次查询都直接访问数据库。

SELECT SQL_NO_CACHE * FROM users WHERE age > 30;

确保查询结果不是从缓存中获取的，而是直接查询数据库。

5. INDEX_MERGE 和 NO_INDEX_MERGE

这两个Hints影响优化器是否使用索引合并策略。

-- INDEX_MERGE 示例（鼓励使用索引合并）
SELECT * FROM users INDEX_MERGE (idx_age, idx_name) WHERE age = 30 OR name = 'John Doe';

-- NO_INDEX_MERGE 示例（阻止使用索引合并）
SELECT * FROM users NO_INDEX_MERGE WHERE age = 30 OR name = 'John Doe';

6. JOIN_FIXED_ORDER

作用：强制MySQL按照查询中指定的表顺序进行JOIN操作，不进行顺序的优化调整。

SELECT * FROM table1 JOIN_FIXED_ORDER JOIN table2 ON table1.id = table2.table1_id;

7. BLOCK_NESTED_LOOP, BATCHED_KEY_ACCESS, NO_BNL, 和 NO_BKA

这些Hints影响JOIN操作的执行策略

-- BLOCK_NESTED_LOOP 示例
SELECT * FROM users a BLOCK_NESTED_LOOP JOIN orders b ON a.id = b.user_id;

-- BATCHED_KEY_ACCESS 示例
SELECT * FROM users a BATCHED_KEY_ACCESS JOIN orders b ON a.id = b.user_id;

-- NO_BNL 示例
SELECT * FROM users a NO_BNL JOIN orders b ON a.id = b.user_id;

-- NO_BKA 示例
SELECT * FROM users a NO_BKA JOIN orders b ON a.id = b.user_id;

8. MRR 和 NO_MRR

MRR 作用：鼓励优化器使用多范围读取优化。NO_MRR 作用：阻止优化器使用多范围读取优化。

-- MRR 示例
SELECT * FROM users WHERE id IN (1, 3, 5) PROCEDURE ANALYSE() MRR;

-- NO_MRR 示例
SELECT * FROM users WHERE id IN (1, 3, 5) PROCEDURE ANALYSE() NO_MRR;

注意：PROCEDURE ANALYSE() 是一个诊断过程，通常与 MRR 和 NO_MRR 一起使用来分析和优化查询，但它在实际应用中并不常见。

9. FILESORT 和 NO_FILESORT

-- 强制使用文件排序
SELECT * FROM users ORDER BY age FILESORT;

-- 阻止使用文件排序（尽管这通常不是推荐的，因为优化器通常会选择最佳方法）
SELECT * FROM users ORDER BY age NO_FILESORT;

10. SUBQUERY 和 NO_SUBQUERY

-- 鼓励优化器保留子查询
SELECT * FROM users WHERE id IN (SELECT user_id FROM orders WHERE amount > 100) SUBQUERY;

-- 鼓励优化器不使用子查询，可能转换为JOIN操作
SELECT * FROM users WHERE id IN (SELECT user_id FROM orders WHERE amount > 100) NO_SUBQUERY;

11. DERIVED_MERGE 和 NO_DERIVED_MERGE

-- 鼓励优化器合并派生表
SELECT * FROM (SELECT * FROM users WHERE age > 25) AS derived1 DERIVED_MERGE JOIN orders ON derived1.id = orders.user_id;

-- 阻止优化器合并派生表
SELECT * FROM (SELECT * FROM users WHERE age > 25) AS derived1 NO_DERIVED_MERGE JOIN orders ON derived1.id = orders.user_id;

五、使用Hints的注意事项

1. 谨慎使用：过度或不当地使用Hints可能会导致性能下降，因为它们可能会覆盖优化器的智能决策。

2. 测试和验证：在应用Hints之前和之后，都要对查询性能进行彻底的测试，以确保它们确实带来了预期的提升。

3. 版本兼容性：不是所有的MySQL版本都支持所有的Hints，因此在使用前要检查你的MySQL版本是否支持所需的Hints。

4. 可维护性：在SQL查询中嵌入Hints可能会降低代码的可读性和可维护性。确保团队成员都了解并同意使用这些Hints。

参考: https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/controlling-optimizer.html