回城传送–》《32天SQL筑基》
今天是学习 SQL 打卡的第 18 天，每天我会提供一篇文章供群成员阅读（ 不需要订阅付钱 ）。
希望大家先自己思考，如果实在没有想法，再看下面的解题思路，自己再实现一遍。在小虚竹JAVA社区 中对应的 【打卡贴】打卡，今天的任务就算完成了，养成每天学习打卡的好习惯。
虚竹哥会组织大家一起学习同一篇文章，所以有什么问题都可以在群里问，群里的小伙伴可以迅速地帮到你，一个人可以走得很快，一群人可以走得很远，有一起学习交流的战友，是多么幸运的事情。
我的学习策略很简单，题海策略+ 费曼学习法。如果能把这些题都认认真真自己实现一遍，那意味着 SQL 已经筑基成功了。后面的进阶学习，可以继续跟着我，一起走向架构师之路。
今天的学习内容是：SQL进阶-查询优化- SHOW PROFILE
题目链接 难度 SQL进阶-查询优化- SHOW PROFILE ★★★☆☆
这里写入初始化表结构，初始化数据的sql
MySQL从5.0.37 版本开始支持 SHOW PROFILES语句和SHOW PROFILE语句。
在MySQL5.7 中， show profile 命令已经开始不推荐 使用，MySQL使用performance_schema 中系统表的信息来替代show profile命令。
但还是有必要学习的，企业可能存在一些老系统还在使用mysql7之前的版本。
查看MySQL是否支持PROFILE：
SELECT @@have_profiling ;
SELECT @@profiling ;
SET SESSION profiling = 1 ;
当前会话开启，关闭会话配置失效。
SET SESSION profiling = 0 ;
创建存储引擎为InnoDB的学生表
drop table if exists student;
CREATE TABLE ` student` (
` id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增ID' ,
` order_num` NOT NULL COMMENT '序号' ,
` student_name` varchar ( 20 ) NOT NULL COMMENT '姓名' ,
` age` int COMMENT '年龄' ,
PRIMARY KEY ( ` id` )
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
插入100万条数据,这里使用了存储过程，进行批量提交数据，先关闭自动提交，插入一定条数再进行提交。
--创建存储过程
drop procedure if exists add_student;
CREATE PROCEDURE ` add_student` ( in n int , in batchNum int )
BEGIN
DECLARE i INT DEFAULT 1 ;
WHILE ( i < n+ 1 ) DO
set autocommit = 0 ;
INSERT into student ( order_num, student_name, age) VALUES ( i, concat( 'student_name' , i) , 20 ) ;
set i= i+ 1 ;
if i mod batchNum = 0 then
commit ;
end if ;
END WHILE ;
commit ;
END
-- 调用
CALL add_student( 1000000 , 100000 )
只需要148s
查询学生条数
select count ( * )
from student
使用SHOW PROFILES语句查看SQL语句信息。
SHOW PROFILES
注：显示的条数默认是15条，显示的记录数由变量:profiling_history_size 控制。
查询学生条数的Query ID为2000035，查看SQL语句执行过程中所在线程的具体信息：
SHOW PROFILE FOR QUERY 2000035
SHOW PROFILE语句支持选择ALL、CPU、BLOCK IO、CONTEXT SWITCH和PAGE FAULTS等来查看具体的明细信息。
使用语法：
SHOW PROFILE type FOR QUERY Query ID
type可写值选项：
ALL: 显示所有的开销信息
SHOW PROFILE all FOR QUERY 2000035
+ ---------------------+--------------+------+-----+----------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+ ---------------------+--------------+------+-----+----------+-------+
| QUERY_ID | int ( 20 ) | NO | | 0 | | # 语句ID
| STATE | varchar ( 30 ) | NO | | | | # 状态
| DURATION | decimal ( 9 , 6 ) | NO | | 0.000000 | | # 持续时间，单位s
| CPU_USER | decimal ( 9 , 6 ) | YES | | NULL | | # 用户态CPU时间，单位s
| CPU_SYSTEM | decimal ( 9 , 6 ) | YES | | NULL | | # 系统态CPU时间，单位s
| CONTEXT_VOLUNTARY | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 自愿上下文切换次数
| CONTEXT_INVOLUNTARY | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 非自愿上下文切换次数
| BLOCK_OPS_IN | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 块输入次数
| BLOCK_OPS_OUT | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 块输出次数
| MESSAGES_SENT | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 发送的消息数量
| MESSAGES_RECEIVED | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 接收的消息数量
| PAGE_FAULTS_MAJOR | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 主要页面错误数量
| PAGE_FAULTS_MINOR | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 次要页面错误数量
| SWAPS | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 交换次数
| SOURCE_FUNCTION | varchar ( 30 ) | YES | | NULL | | # 源代码函数
| SOURCE_FILE | varchar ( 20 ) | YES | | NULL | | # 源代码文件
| SOURCE_LINE | int ( 20 ) | YES | | NULL | | # 源代码行数
+ ---------------------+--------------+------+-----+----------+-------+
列的解释：
* Sending data ( 最重要的一个过程★★★★★)
线程正在读取和处理一条SELECT 语句的行，并且将数据发送至客户端。由于在此期间会执行大量 的磁盘访问（读操作），
这个状态在一个指定查询的生命周期中经常是耗时最长的。
这个字段才是SQL 真正运行采集+ 相应数据的时间，而非executing；
--以下按照首字母顺序依次排序
* After create
这个状态当线程创建一个表（包括内部临时表）时，在这个建表功能结束时出现。即使某些错误导致建表失败，也会使用这个状态。
* Analyzing
当计算MyISAM表索引分布时。（比如进行ANALYZE TABLE 时）
* checking permissions
这个线程检查服务器是否有具有执行该语句的所需权限。
* Checking table
线程正在执行表检查操作。
* cleaning up
线程处理一个命令，并正准备释放内存和重置某些状态变量。
* closing tables
线程正在将变更的表中的数据刷新到磁盘上并正在关闭使用过的表。这应该是一个快速的操作。如果不是这样的话
则应该检查硬盘空间是否已满或者硬盘IO是否达到瓶颈。
* converting HEAP to MyISAM
线程将一个内部临时表转换为磁盘上的MyISAM表。
诊断优化建议：可以调整参数tmp_table_size和max_heap_table_size的值。
* copy to tmp table
线程正在处理一个ALTER TABLE 语句。这个状态发生在新的表结构已经创建之后，但是在数据被复制进入之前。
* Copying to group table
如果一个语句有不同的ORDER BY 和GROUP BY 条件，数据会被复制到一个临时表中并且按组排序。
* Copying to tmp table
线程将数据写入内存中的临时表。 正在创建临时表以存放部分查询结果
* Copying to tmp table on disk
线程正在将数据写入磁盘中的临时表。临时表的结果集过大。所以线程将临时表由基于内存模式改为基于磁盘模式，以节省内存。
但是这个过程会异常的缓慢！！
诊断优化建议：可以调整参数tmp_table_size和max_heap_table_size的值。
* Creating index
线程正在对一个MyISAM表执行ALTER TABLE . . . ENABLE KEYS 语句。
* Creating sort index
线程正在使用内部临时表处理一个SELECT 操作。
诊断优化建议：可创建适当的索引。
* creating table
线程正在创建一个表，包括创建临时表。
* Creating tmp table
线程正在创建一个临时表在内存或者磁盘上。
如果这个表创建在内存上但是之后被转换到磁盘上，这个状态在运行Copying to tmp table on disk 的时候保持。
诊断优化建议：判断临时表产生的原因。
* deleting from main table
线程正在执行多表删除的第一部分，只从第一个表中删除。并且保存列和偏移量用来从其他（参考）表删除。
* deleting from reference tables
线程正在执行多表删除的第二部分，并从其他表中删除匹配的行。
* discard_or_import_tablespace
线程正在执行ALTER TABLE . . . DISCARD TABLESPACE 或 ALTER TABLE . . . IMPORT TABLESPACE 语句。
* end
这个状态出现在结束时，但是在对ALTER TABLE , CREATE VIEW , DELETE , INSERT , SELECT , 或者 UPDATE 语句进行清理之前。
* executing
该线程已开始执行一条语句。
* Execution of init_command
线程正在执行处于init_command系统变量的值中的语句。
* freeing items
* 线程已经执行了命令。在这个状态中涉及的查询缓存可以得到一些释放。这个状态通常后面跟随cleaning up状态。
* Flushing tables
线程正在执行FLUSH TABLES 并且等待所有线程关闭他们的表。
* FULLTEXT initialization
服务器正在准备进行自然语言全文检索。
* init
这个状态出现在线程初始化ALTER TABLE , DELETE , INSERT , SELECT , 或 UPDATE 语句之前。
服务器在这种状态下进行的操作，包括：刷新全日志、Innodb 日志，和一些查询缓存清理操作。
* Killed
程序对线程发送了KILL 语句，并且它应该放弃下一次对KILL 标记的检查。
这个标记在每一个MySQL的主要循环中被检查，但在某些情况下，它可能需要令线程在很短的时间内死亡。
如果这个线程被其他线程锁住了，这个KILL 操作会在其他线程释放锁的瞬时执行。
* logging slow query
这个线程正在将语句写入慢查询日志。
* NULL
没有操作的状态。
* login
线程连接的初始状态。直到客户端已经成功验证。
* manage keys
服务器启用或禁用表索引。
* Opening tables , Opening table
线程正试图打开一张表
* optimizing
服务器执行查询的初步优化。
* preparing
在查询优化过程中出现这个状态。
* Purging old relay logs
线程正在移除不必要的中继日志文件。
* query end
这个状态出现在处理一个查询之后，但是在freeing items状态之前。
* Reading from net
服务器正在从网络阅读数据包。
* Removing duplicates
查询正在使用SELECT DISTINCT ，这种情况下MySQL不能在早期阶段优化掉一些distinct 操作。
因此，MySQL需要一个额外的阶段，在将结果发送到客户端之前删除所有重复的行。
* removing tmp table
线程正在移除一个内置临时表，在执行一条SELECT 语句之后。 如果没有临时表产生，那么这个状态不被使用。
* rename
* 线程正在重命名一张表。
* rename result table
线程正在处理ALTER TABLE 语句，创建新的表，并且重命名它来代替原有的表。
* Reopen tables
线程获得了表锁，但是在取得表锁之后才发现该表的底层结构已经发生了变化。线程释放这个锁，关闭表，并试图重新打开该表。
* Repair by sorting
修复代码正在使用一个分类来创建索引。
* Repair done
线程完成一个多线程的MyISAM表的修复。
* Repair with keycache
修复代码正在通过索引缓存一个接一个地使用创建索引。这比通过分类修复要慢很多。
* Rolling back
线程正在回滚一个事务
* Searching rows for update
线程正在进行第一阶段，在更新前寻找所有匹配的行。如果update 正在更改用于查找相关行的索引，则必须这么做。
* setup
线程正开始进行一个ALTER TABLE 操作。
* Sorting for group
线程正在执行一个由GROUP BY 指定的排序。
* Sorting for order
线程正在执行一个由ORDER BY 指定的排序。
* Sorting index
线程正在对索引页进行排序，为了对MyISAM表进行操作时获得更优的性能。
* Sorting result
对于一个SELECT 语句，这与创建排序索引相似，但是是对非临时表。
诊断优化建议：可创建适当的索引。
* statistics
服务器计算统计去规划一个查询。如果一个线程长时间处于这个状态，这个服务器的磁盘可能在执行其他工作。
* System lock
这个线程正在请求或者等待一个内部的或外部的系统表锁。如果这个状态是由于外部锁的请求产生的，并且你没有使用多个正在访问相同的表的mysql服务器
诊断优化建议：建议监控mysql锁信息
* Waiting for table level lock
系统锁定后的下一个线程状态。线程已获得外部锁并且将请求内部表锁。
* Updating
线程寻找更新匹配的行并进行更新。
* updating main table
线程正在执行多表更新的第一部分，只从第一个表中更新。并且保存列和偏移量用来从其他（参考）表更新。
* updating reference tables
线程正在执行多表更新的第二部分，并从其他表中更新匹配的行。
* User lock
线程正在请求或等待一个GET_LOCK( ) 调用所要求的咨询锁。对于SHOW PROFILE，这个状态意味这线程正在请求锁。（而非等待）
* User sleep
线程调用了一个SLEEP( ) 。
* Waiting for commit lock
一个显式或隐式语句在提交时等待释放读锁
* Waiting for global read lock
等待全局读锁。
* Waiting for release of readlock
等待释放读锁。
* Waiting for tables , Waiting for table , Waiting for table flush
线程获得一个通知，底层表结构已经发生变化，它需要重新打开表来获取新的结构。然而，重新打开表，它必须等到所有其他线程关闭这个有问题的表。
这个通知产生通常因为另一个线程对问题表执行了FLUSH TABLES 或者以下语句之一：
FLUSH TABLES tbl_name, ALTER TABLE , RENAME TABLE , REPAIR TABLE , ANALYZE TABLE , or OPTIMIZE TABLE .
* Waiting for lock_type lock
等待各个种类的表锁。
* Waiting on cond
一个普通的状态，线程正在等待一个条件为真。没有特定的状态信息可用。
* Writing to net
服务器正在写一个网络数据包。
从图上我们可知，执行的sql在上下文切换频繁和次分布错误次数多。
CREATE TABLE student_myisam AS
SELECT * FROM student
ALTER TABLE student_myisam ENGINE = MyISAM;
查询学生条数
select count ( * )
from student_myisam
使用SHOW PROFILES语句查看SQL语句信息。
SHOW PROFILES
查询学生条数的Query ID为31，查看SQL语句执行过程中所在线程的具体信息：
SHOW PROFILE FOR QUERY 31
1. Sending data ( 最重要的一个过程★★★★★)
线程正在读取和处理一条SELECT 语句的行，并且将数据发送至客户端。由于在此期间会执行大量
的磁盘访问（读操作），这个状态在一个指定查询的生命周期中经常是耗时最长的。
对于一个普通查询来说，这个参数过大可分为两种情况
1. 第一种是SQL 本身，比如没有建立正确的索引，索引失效等等情况，这种数据体现在CPU_user 和CPU_sysyem字段 时间过长；
2. 第二种是相应数据量过大，导致CPU调度时上下文频繁切换。这种数据体现在CONTEXT_INVOLUNTARY和CONTEXT_VOLUNTARY字段 时间过长;
像：外网使用Navicat连接到远程数据库中。查询一个普通的SQL ，在本地MySQL执行速度很快，但是使用远程服务器的MySQL就异常的缓慢。
这时若查询profile详情，就会发现大量相应数据传输IO导致频繁的上下文切换消耗了大量的时间。
诊断优化建议：建议添加索引或查询时加上“limit ”关键字，以减少从磁盘读取时返回的数据量。
2. converting HEAP to MyISAM
原译指的是：线程将一个内部临时表转换为磁盘上的MyISAM表。
我们实际操作中可能出现的问题就是查询结果太大了导致内存不够，往磁盘上搬。
诊断优化建议：可以调整参数tmp_table_size和max_heap_table_size的值。
3. Creating tmp table
创建了临时表
诊断优化建议：判断临时表产生的原因。
4. Coping to tmp table on disk
把内存中临时表复制到磁盘
诊断优化建议：可以调整参数tmp_table_size和max_heap_table_size的值。
5. locked
加锁
诊断优化建议：监控mysql锁的信息。
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我们了解了show profie是什么，如何使用它。并分析了SQL执行过程中可能导致时间慢的原因。最后简单总结下几个命令，方便需要用的时候快速回忆。
-- 打开当前Session的profiling
set profiling = 1 ;
-- 查询最近一个查询的profiling信息
show profile;
-- 查询所有的profile信息
show profiles;
-- 查询某个Id的profile信息
show profile for query 5 ;
-- 查询某个Id的profile指定信息
show profile all for query 5 ;
MySQL进阶技能树>查询优化 >SHOW PROFILE MySQL中show profile详解 Show Profile官方文档地址
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