SQL 调优概述

本文介绍如何在 TiDB Cloud 中调优 SQL 性能。要获得最佳的 SQL 性能，你可以执行以下操作：

调优 SQL 性能。有许多方法可以优化 SQL 性能，例如分析查询语句、优化执行计划和优化全表扫描。
优化模式设计。根据你的业务工作负载类型，你可能需要优化模式以避免事务冲突或热点。

调优 SQL 性能

要提高 SQL 语句的性能，请考虑以下原则。

最小化扫描数据的范围。最佳实践始终是只扫描最小范围的数据，避免扫描所有数据。
使用适当的索引。对于 SQL 语句中 WHERE 子句中的每个列，确保有相应的索引。否则，WHERE 子句将扫描全表并导致性能不佳。
使用适当的连接类型。根据查询中每个表的大小和相关性，选择正确的连接类型非常重要。通常，TiDB 中的基于成本的优化器会自动选择最优的连接类型。但是，在某些情况下，你可能需要手动指定连接类型。详情请参见解释使用连接的语句。
使用适当的存储引擎。对于混合事务和分析处理（HTAP）工作负载，建议使用 TiFlash 存储引擎。请参见 HTAP 查询。

TiDB Cloud 提供了几个工具来帮助你分析集群上的慢查询。以下部分描述了优化慢查询的几种方法。

使用诊断页面上的 Statement

TiDB Cloud 控制台在诊断页面上提供了 SQL Statement 标签页。它收集集群上所有数据库的 SQL 语句的执行统计信息。你可以使用它来识别和分析总执行时间或单次执行时间较长的 SQL 语句。

请注意，在此页面上，具有相同结构的 SQL 查询（即使查询参数不匹配）会被归类为同一个 SQL 语句。例如，SELECT * FROM employee WHERE id IN (1, 2, 3) 和 select * from EMPLOYEE where ID in (4, 5) 都属于同一个 SQL 语句 select * from employee where id in (...)。

你可以在 SQL Statement 中查看一些关键信息。

SQL 模板：包括 SQL 摘要、SQL 模板 ID、当前查看的时间范围、执行计划数量和执行所在的数据库。
执行计划列表：如果一个 SQL 语句有多个执行计划，则显示列表。你可以选择不同的执行计划，所选执行计划的详细信息将显示在列表底部。如果只有一个执行计划，则不会显示列表。
执行计划详情：显示所选执行计划的详细信息。它从多个角度收集每种 SQL 类型的执行计划和相应的执行时间，以帮助你获取更多信息。请参见执行计划。
相关慢查询

除了 Statement 仪表板中的信息外，以下部分还描述了一些 TiDB Cloud 的 SQL 最佳实践。

检查执行计划

你可以使用 EXPLAIN 检查 TiDB 在编译期间为语句计算的执行计划。换句话说，TiDB 估算数百或数千种可能的执行计划，并选择一个消耗最少资源且执行最快的最优执行计划。

如果 TiDB 选择的执行计划不是最优的，你可以使用 EXPLAIN 或 EXPLAIN ANALYZE 进行诊断。

优化执行计划

在通过 parser 解析原始查询文本并进行基本有效性验证后，TiDB 首先对查询进行一些逻辑等价变换。更多信息，请参见 SQL 逻辑优化。

通过这些等价变换，查询在逻辑执行计划中可能变得更容易处理。等价变换后，TiDB 获得一个与原始查询等价的查询计划结构，然后根据数据分布和运算符的具体执行开销获得最终的执行计划。更多信息，请参见 SQL 物理优化。

此外，TiDB 可以选择启用执行计划缓存，以在执行 PREPARE 语句时减少执行计划的创建开销，如预处理执行计划缓存中所介绍。

优化全表扫描

慢 SQL 查询最常见的原因是 SELECT 语句执行全表扫描或使用了错误的索引。你可以使用 EXPLAIN 或 EXPLAIN ANALYZE 查看查询的执行计划并找出执行慢的原因。有三种方法可以进行优化。

使用二级索引
使用覆盖索引
使用主键索引

DML 最佳实践

请参见 DML 最佳实践。

选择主键时的 DDL 最佳实践

请参见选择主键时需要遵循的准则。

索引最佳实践

索引最佳实践包括创建索引和使用索引的最佳实践。

创建索引的速度默认是保守的，在某些场景下可以通过修改变量来加快索引创建过程。

优化模式设计

如果基于 SQL 性能调优仍然无法获得更好的性能，你可能需要检查你的模式设计和数据读取模型，以避免事务冲突和热点。

事务冲突

有关如何定位和解决事务冲突的更多信息，请参见排查锁冲突问题。

热点问题

你可以使用 Key Visualizer 分析热点问题。

你可以使用 Key Visualizer 分析 TiDB 集群的使用模式并排查流量热点。此页面提供了 TiDB 集群随时间变化的流量的可视化表示。

你可以在 Key Visualizer 中观察以下信息。你可能需要先了解一些基本概念。

显示整体流量随时间变化的大型热力图
热力图上某个坐标的详细信息
左侧显示的表和索引等标识信息

在 Key Visualizer 中，有四种常见的热力图结果。

均匀分布的工作负载：理想结果
X 轴（时间）上明暗交替：需要检查高峰时期的资源
Y 轴上明暗交替：需要检查生成的热点聚集程度
明亮的对角线：需要检查业务模型

在 X 轴和 Y 轴明暗交替的情况下，都需要解决读写压力。

有关 SQL 性能优化的更多信息，请参见 SQL 常见问题中的 SQL 优化。