SQL 优化基本有什么？

DRDS 是一个高效、稳定的分布式关系数据库服务，处理的是分布式关系运算。DRDS 对 SQL 的优化方法与单机关系数据库（例如 MySQL）有所不同，侧重考虑分布式环境中的网络 IO 开销，会尽量将 SQL 中的运算下推到底层各个分库（例如 RDS/MySQL）执行，从而减少网络 IO 开销、提升 SQL 执行效率。

DRDS 提供了一些指令来获取 SQL 的执行信息、辅助 SQL 的优化，例如获取 SQL 执行计划的 EXPLAIN 系列指令、获取 SQL 执行过程和开销的 TRACE 指令等。本文档介绍 DRDS 中 SQL 优化相关的基本概念和常用指令。

执行计划

为了访问数据而产生的一组有序的操作步骤集合，被称为 SQL 执行计划（简称执行计划）。在 DRDS 中，执行计划分为两个层次：DRDS 层的执行计划与 RDS/MySQL 层的执行计划。对执行计划的分析是进行 SQL 优化的有效方法，可以了解 DRDS 或 RDS/MySQL 是否对 SQL 语句生成了最优化的执行计划，是否有优化的空间等，从而为 SQL 优化提供重要的参考信息。

在 SQL 语句执行期间，DRDS 优化器会根据 SQL 语句和相关表的基本信息，判断该 SQL 语句应该在哪些分库上执行，决定在分库上执行的具体 SQL 语句形式，采用何种执行策略、数据合并与计算策略等。这个过程会尽可能达到优化 SQL 语句执行的目的，并产生 DRDS 层的执行计划。而 RDS/MySQL 层的执行计划就是原生的 MySQL 执行计划。

DRDS 提供了一组 EXPLAIN 指令来查看不同层面或不同详尽程度的执行计划。

表 1 是 DRDS 中 EXPLAIN 指令的简要说明，详细信息请参考 DRDS 控制指令。

控制指令    说明    示例
EXPLAIN { SQL }    查看 DRDS 层 SQL 语句的概要执行计划，包括执行的分库、物理语句和整体参数。    EXPLAIN SELECT * FROM test
EXPLAIN DETAIL { SQL }    查看 DRDS 层 SQL 语句的详细执行计划，包括执行语句类型、并发度、返回字段信息、物理表和库分组等。    EXPLAIN DETAIL SELECT * FROM test
EXPLAIN EXECUTE { SQL }    查看底层 RDS/MySQL 的执行计划，等同于 MySQL 的 EXPLAIN 语句。    EXPLAIN EXECUTE SELECT * FROM test
表1 EXPLAIN 指令
DRDS 层执行计划

DRDS 层执行计划的返回结果中，字段含义如表2所示：

字段    说明
GROUP_NAME    DRDS 分库的名字，可以根据后缀识别出是哪个分库，其值与 SHOW NODE 指令的结果一致。
SQL    在该分库上执行的 SQL 语句。
PARAMS    当 DRDS 使用 Prepare 协议与 MySQL 通信时，SQL 语句的参数列表。
表2 执行计划的字段含义
其中 SQL 字段的内容有两种形式：
1、 如果 SQL 语句不包含以下部分，则以 SQL 语句的形式显示执行计划：

涉及多个分库的聚合函数；
涉及多个分片的分布式 Join；
复杂子查询。
例如：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM test;
+----------------------------------------------+--------------------------------------------+--------+
| GROUP_NAME                                   | SQL                                        | PARAMS |
+----------------------------------------------+--------------------------------------------+--------+
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0000_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0001_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0002_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0003_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0004_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0005_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0006_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
| TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0007_RDS | select `test`.`c1`,`test`.`c2` from `test` | {}     |
+----------------------------------------------+--------------------------------------------+--------+
8 rows in set (0.04 sec)
GROUP_NAME 字段中显示的 GROUP 名称可以在 SHOW NODE 的结果中找到：

mysql> SHOW NODE;
+----+----------------------------------------------+-------------------+------------------+---------------------+--------------------+
| ID | NAME                                         | MASTER_READ_COUNT | SLAVE_READ_COUNT | MASTER_READ_PERCENT | SLAVE_READ_PERCENT |
+----+----------------------------------------------+-------------------+------------------+---------------------+--------------------+
| 0  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0000_RDS |                69 |                0 | 100%                | 0%                 |
| 1  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0001_RDS |                45 |                0 | 100%                | 0%                 |
| 2  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0002_RDS |                30 |                0 | 100%                | 0%                 |
| 3  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0003_RDS |                29 |                0 | 100%                | 0%                 |
| 4  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0004_RDS |                11 |                0 | 100%                | 0%                 |
| 5  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0005_RDS |                 1 |                0 | 100%                | 0%                 |
| 6  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0006_RDS |                 8 |                0 | 100%                | 0%                 |
| 7  | TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0007_RDS |                50 |                0 | 100%                | 0%                 |
+----+----------------------------------------------+-------------------+------------------+---------------------+--------------------+
8 rows in set (0.10 sec)
2、无法使用 SQL 语句表示的执行计划，DRDS 使用自定义格式的执行计划来表示。

例如：

mysql> EXPLAIN DETAIL SELECT COUNT(*) FROM test;
+------------------------------------------------+----------------------------------+--------+
| GROUP_NAME                                     | SQL                              | PARAMS |
+------------------------------------------------+----------------------------------+--------+
| TEST_DB_1478746391548CDTCTEST_DB_OXGJ_0000_RDS | Merge as test
    queryConcurrency:GROUP_CONCURRENT
    columns:[count(*)]
    executeOn: TEST_DB_1478746391548CDTCTEST_DB_OXGJ_0000_RDS
        Query from test as test
            queryConcurrency:SEQUENTIAL
            columns:[count(*)]
            tableName:test
            executeOn: TEST_DB_1478746391548CDTCTEST_DB_OXGJ_0000_RDS
        Query from test as test
            queryConcurrency:SEQUENTIAL
            columns:[count(*)]
            tableName:test
            executeOn: TEST_DB_1478746391548CDTCTEST_DB_OXGJ_0001_RDS
        ... ...
        Query from test as test
            queryConcurrency:SEQUENTIAL
            columns:[count(*)]
            tableName:test
            executeOn: TEST_DB_1478746391548CDTCTEST_DB_OXGJ_0007_RDS
| NULL   |
+------------------------------------------------+----------------------------------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
其中，SQL 字段内容中的 executeOn 表示下推的 SQL 语句在哪个分库上执行，分库执行后返回的结果最终由 DRDS 进行合并。

RDS/MySQL 层执行计划

RDS/MySQL 层执行计划的结果与原生 MySQL 执行计划一致，请参考 MySQL 官方文档。

一个 DRDS 逻辑表可能由多个分布在不同分库上的分片所组成，所以查看 RDS/MySQL 层执行计划也有多种方法。

1、查看一个 RDS/MySQL 分片的执行计划。

如果查询条件中带有拆分键，则直接使用 EXPLAIN EXECUTE 指令来查看对应分片上的执行计划。例如：

mysql> EXPLAIN EXECUTE SELECT * FROM test WHERE c1 = 1;
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | Extra |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | test  | const | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const |    1 | NULL  |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
1 row in set (0.04 sec)
注意：如果 SQL 语句出现了跨分片的情况（例如 SQL 语句的条件中没有带拆分键），则 EXPLAIN EXECUTE 会随机返回一个 RDS/MySQL 分片上的执行计划。

如果要查看一条 SQL 语句在指定分片上的执行计划，可以使用 Hint 的方式来实现。例如：

mysql> /!TDDL:node='TESTDB_1478746391548CDTCTESTDB_OXGJ_0000_RDS'*/EXPLAIN SELECT * FROM test;
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys |  key  | key_len |  ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | test  | ALL  | NULL          | NULL  | NULL    | NULL  |    2 | NULL  |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-------+
1 row in set (0.04 sec)
2、查看所有 RDS/MySQL 分片的执行计划：

如果确实需要查看 SQL 语句在所有分片上的执行计划，可以利用 SCAN Hint 来实现：

mysql> /!TDDL:scan='test'*/EXPLAIN SELECT * FROM test;
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys |  key  | key_len |  ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | test  | ALL  | NULL          | NULL  | NULL    | NULL  |    2 | NULL  |
|  1 | SIMPLE      | test  | ALL  | NULL          | NULL  | NULL    | NULL  |    3 | NULL  |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-------+
2 rows in set (0.08 sec)
注意：

使用 Hint 方式时，除了分库分表情况下的表名替换，DRDS 不会对 SQL 语句做其它处理，会直接将逻辑 SQL 语句发送到 RDS/MySQL 上执行，结果也不会做任何处理。

通过 EXPLAIN 获取的执行计划是静态分析产生的，并没有真正在数据库中执行。

TRACE 指令

DRDS 中的 TRACE 指令可以跟踪 SQL 的执行过程和各个阶段的执行开销，与执行计划相结合，更有助于对 SQL 进行优化。

TRACE 指令包含两条相关的指令：TRACE 和 SHOW TRACE，需要在一起配合使用。详细的用法信息请参考 DRDS 控制指令。