場景

產品中有一張圖片表pics，數據量將近100萬條，有一條相關的查詢語句，由于執行頻次較高，想針對此語句進行優化

表結構很簡單，主要字段：

一個用戶會有多條圖片記錄，現在有一個根據user_id建立的索引：uid，查詢語句也很簡單：取得某用戶的圖片集合：

優化前

執行查詢語句（為了查看真實執行時間，強制不使用緩存，為了防止在測試時因為讀取了緩存造成對時間上的差別）

執行了10次，平均耗時在40ms左右

使用explain進行分析：

使用了user_id的索引，并且是const常數查找，表示性能已經很好了

優化后

因為這個語句太簡單，sql本身沒有什么優化空間，就考慮了索引

修改索引結構，建立一個(user_id,picname,smallimg)的聯合索引：uid_pic

重新執行10次，平均耗時降到了30ms左右

使用explain進行分析

看到使用的索引變成了剛剛建立的聯合索引，并且Extra部分顯示使用了'Using Index'

總結

‘Using Index'的意思是“覆蓋索引”，它是使上面sql性能提升的關鍵

一個包含查詢所需字段的索引稱為“覆蓋索引”

MySQL只需要通過索引就可以返回查詢所需要的數據，而不必在查到索引之后進行回表操作，減少IO，提高了效率

例如上面的sql，查詢條件是user_id，可以使用聯合索引，要查詢的字段是picname smallimg，這兩個字段也在聯合索引中，這就實現了“覆蓋索引”，可以根據這個聯合索引一次性完成查詢工作，所以提升了性能。

擴展研究

一、Mysql緩存，SQL_NO_CACHE和SQL_CACHE 的區別

上邊在進行測試的時候，為了防止讀取緩存造成對實驗結果的影響使用到了SQL_NO_CACHE這個功能，對于SQL_NO_CACHE的介紹官網如下：

當我們想用SQL_NO_CACHE來禁止結果緩存時發現結果和我們的預期不一樣，查詢執行的結果仍然是緩存后的結果。其實，SQL_NO_CACHE的真正作用是禁止緩存查詢結果，但并不意味著cache不作為結果返回給query。

在說白點就是，不是本次查詢不使用緩存，而是本次查詢結果不做為下次查詢的緩存。

還有就是，mysql本身是有對sql語句緩存的機制的，合理設置我們的mysql緩存可以降低數據庫的io資源，因此，這里我們有必要再看一下如何控制這個比較安逸的功能。

看圖如下：

其中各項的含義為：

1、have_query_cache
是否支持查詢緩存區 “YES”表是支持查詢緩存區

2、query_cache_limit
可緩存的Select查詢結果的最大值 1048576 byte /1024 = 1024kB 即最大可緩存的select查詢結果必須小于 1024KB

3、query_cache_min_res_unit
每次給query cache結果分配內存的大小 默認是 4096 byte 也即 4kB

4、query_cache_size
如果你希望禁用查詢緩存，設置 query_cache_size=0。禁用了查詢緩存，將沒有明顯的開銷

5、query_cache_type
查詢緩存的方式(默認是 ON)

1、完整查詢的過程如下

當查詢進行的時候，Mysql把查詢結果保存在qurey cache中，但是有時候要保存的結果比較大，超過了query_cache_min_res_unit的值 ，這時候mysql將一邊檢索結果，一邊進行慢慢保存結果，所以，有時候并不是把所有結果全部得到后再進行一次性保存，而是每次分配一塊query_cache_min_res_unit 大小的內存空間保存結果集，使用完后，接著再分配一個這樣的塊，如果還不不夠，接著再分配一個塊，依此類推，也就是說，有可能在一次查詢中，mysql要進行多次內存分配的操作，而我們應該知道，頻繁操作內存都是要耗費時間的。

2、內存碎片的產生

當一塊分配的內存沒有完全使用時，MySQL會把這塊內存Trim掉，把沒有使用的那部分歸還以重復利用。比如，第一次分配4KB,只用了3KB，剩1KB，第二次連續操作，分配4KB，用了2KB，剩2KB，這兩次連續操作共剩下的1KB+2KB=3KB，不足以做個一個內存單元分配，這時候，內存碎片便產生了。

3.內存塊的概念

先看下這個：

Qcache_total_blocks 表示所有的塊

Qcache_free_blocks 表示未使用的塊
這個值比較大，那意味著，內存碎片比較多，用flush query cache清理后，為被使用的塊其值應該為1或0 ，因為這時候所有的內存都做為一個連續的快在一起了.

Qcache_free_memory 表示查詢緩存區現在還有多少的可用內存
Qcache_hits 表示查詢緩存區的命中個數，也就是直接從查詢緩存區作出響應處理的查詢個數
Qcache_inserts 表示查詢緩存區此前總過緩存過多少條查詢命令的結果
Qcache_lowmem_prunes 表示查詢緩存區已滿而從其中溢出和刪除的查詢結果的個數
Qcache_not_cached 表示沒有進入查詢緩存區的查詢命令個數
Qcache_queries_in_cache 查詢緩存區當前緩存著多少條查詢命令的結果

優化提示：

如果Qcache_lowmem_prunes 值比較大，表示查詢緩存區大小設置太小，需要增大。
如果Qcache_free_blocks 較多，表示內存碎片較多，需要清理，flush query cache

關于query_cache_min_res_unit大小的調優，書中給出了一個計算公式，可以供調優設置參考：

還要注意一點的是，FLUSH QUERY CACHE 命令可以用來整理查詢緩存區的碎片，改善內存使用狀況，但不會清理查詢緩存區的內容，這個要和RESET QUERY CACHE相區別，不要混淆，后者才是清除查詢緩存區中的所有的內容。
可以在 SELECT 語句中指定查詢緩存的選項，對于那些肯定要實時的從表中獲取數據的查詢，或者對于那些一天只執行一次的查詢，我們都可以指定不進行查詢緩存，使用 SQL_NO_CACHE 選項。
對于那些變化不頻繁的表，查詢操作很固定，我們可以將該查詢操作緩存起來，這樣每次執行的時候不實際訪問表和執行查詢，只是從緩存獲得結果，可以有效地改善查詢的性能，使用 SQL_CACHE 選項。
下面是使用 SQL_NO_CACHE 和 SQL_CACHE 的例子：

注意：查詢緩存的使用還需要配合相應得服務器參數的設置。

二、覆蓋索引（偷懶整理一下，來自百度百科）

理解方式一：就是select的數據列只用從索引中就能夠取得，不必讀取數據行，換句話說查詢列要被所建的索引覆蓋。
理解方式二：索引是高效找到行的一個方法，但是一般數據庫也能使用索引找到一個列的數據，因此它不必讀取整個行。畢竟索引葉子節點存儲了它們索引的數據；當能通過讀取索引就可以得到想要的數據，那就不需要讀取行了。一個索引包含了（或覆蓋了）滿足查詢結果的數據就叫做覆蓋索引。
理解方式三：是非聚集復合索引的一種形式，它包括在查詢里的Select、Join和Where子句用到的所有列（即建索引的字段正好是覆蓋查詢條件中所涉及的字段，也即，索引包含了查詢正在查找的數據）。

作用：

如果你想要通過索引覆蓋select多列，那么需要給需要的列建立一個多列索引，當然如果帶查詢條件，where條件要求滿足最左前綴原則。

Innodb的輔助索引葉子節點包含的是主鍵列，所以主鍵一定是被索引覆蓋的。

（1）例如，在sakila的inventory表中，有一個組合索引(store_id,film_id)，對于只需要訪問這兩列的查 詢，MySQL就可以使用索引，如下：

（2）再比如說在文章系統里分頁顯示的時候，一般的查詢是這樣的：

通常這樣的查詢會把索引建在created字段（其中id是主鍵），不過當LIMIT偏移很大時，查詢效率仍然很低，改變一下查詢：

此時，建立復合索引”created, id”（只要建立created索引就可以吧，Innodb是會在輔助索引里面存儲主鍵值的），就可以在子查詢里利用上Covering Index，快速定位id，查詢效率嗷嗷的

注：本文是參考《Mysql性能優化案例 - 覆蓋索引》 的一篇文章借題發揮，參考了原文的知識點，自己做了一點的發揮和研究，原文被多次轉載，不知作者何許人也，也不知出處在哪個，如需原文請自行搜索。