监控mysql查询执行计划变化的核心是建立基线并周期性对比，通过EXPLaiN format=JSON与Performance Schema结合自动化脚本检测差异，利用哈希比对关键字段（type、key、rows、extra）触发告警，及时发现因统计信息更新、数据分布变化或索引变更导致的性能退化，并通过索引优化、查询重写、ANALYZE table或SQL Plan Baseline等手段恢复性能。
监控MySQL查询执行计划的变化，本质上是为了确保数据库性能的稳定性和可预测性。这通常涉及到定期检查关键查询的执行方式，并利用MySQL自身的工具如EXPLAIN、Performance Schema，结合自动化脚本和外部监控系统，来及时发现并应对潜在的性能退化。
监控MySQL查询执行计划变化，最核心的思路是建立一个基线，然后周期性地对比当前执行计划与基线的差异。这可以手动通过EXPLAIN命令进行，但更实际的做法是结合Performance Schema来识别高影响查询，并利用自动化脚本定期获取这些查询的EXPLAIN FORMAT=json输出进行比对。MySQL 8.0+的EXPLAIN ANALYZE提供了更精确的运行时信息，是分析计划变化原因的利器。
为什么查询执行计划会突然变化，这会带来什么问题？
查询执行计划的“突然”变化，往往是mysql优化器在做决策时，其赖以判断的“事实”发生了改变。这背后有几个常见原因，理解这些能帮助我们更好地定位问题。
最直接的原因是统计信息更新。MySQL优化器依赖于表的统计信息来估算数据分布、索引选择性等。当我们执行ANALYZE TABLE或者MySQL自动更新统计信息时（例如，InnoDB在某些条件下会异步更新），如果统计信息的变化导致优化器认为某个索引不再是最优选择，或者全表扫描的成本更低，执行计划就可能随之改变。
其次，数据分布或数据量的显著变化也是一个重要因素。比如，某个查询条件原本返回少量数据，优化器会选择合适的索引。但如果数据量急剧增长，或者某个特定值的数据量暴增（数据倾斜），优化器可能会认为使用索引的成本（例如，需要回表多次）高于全表扫描，从而放弃索引。
Schema变更，例如添加、删除索引，改变列的数据类型，或者修改表结构，都会直接影响优化器可用的索引和数据访问路径，导致执行计划重写。甚至MySQL版本升级，优化器本身的算法和启发式规则可能发生变化，也可能导致相同查询在不同版本下产生不同的执行计划。
此外，一些不那么常见但同样可能影响计划的因素包括：服务器参数调整（如optimizer_switch、join_buffer_size等），或者查询本身的变化（哪怕是微小的调整，比如在WHERE子句中添加了一个新的条件，或者改变了Performance Schema0的顺序）。
当执行计划发生变化，最直接也是最严重的问题就是性能急剧下降。一个原本秒级的查询可能变成分钟级，甚至导致应用超时。这会直接影响用户体验，降低系统吞吐量。糟糕的执行计划可能导致数据库资源消耗激增，例如CPU使用率飙升、磁盘I/O负载过高、内存占用过大，进而影响到整个数据库实例的稳定性和其他查询的性能。更深层次的问题在于，这种性能下降往往是难以预测和定位的，尤其是在复杂的生产环境中，这给故障排查带来了巨大挑战。
如何自动化地检测并告警执行计划的异常变化？
自动化检测并告警执行计划的异常变化，是数据库运维中提高效率和响应速度的关键。这需要一套策略，将周期性检查、数据收集与智能分析结合起来。
一种行之有效的方法是基于Performance Schema的高影响查询识别与EXPLAIN对比。首先，利用Performance Schema中的Performance Schema4视图，我们可以识别出消耗资源最多、执行频率最高或平均响应时间异常增长的查询。这些是我们的重点监控对象。对于这些高影响查询，我们可以编写脚本，定期（比如每小时或每天）获取它们的EXPLAIN FORMAT=JSON输出。
获取到EXPLAIN FORMAT=JSON的输出后，我们可以将其存储在一个专门的表中或文件中，作为该查询的“执行计划基线”。每次新的EXPLAIN结果出来，就与基线进行对比。对比的关键点在于：
-
Performance Schema8字段的变化：例如，从Performance Schema9或EXPLAIN0变为EXPLAIN1（全表扫描），这是最明显的性能退化信号。 -
EXPLAIN2字段的变化：表示优化器选择的索引发生了改变。 -
EXPLAIN3字段的变化：估算的扫描行数大幅增加，可能意味着索引效率下降或数据量估算错误。 -
EXPLAIN4字段的变化：例如，突然出现EXPLAIN5、EXPLAIN6，或者EXPLAIN7的消失，都可能是性能隐患。 -
EXPLAIN ANALYZE的实际行数和时间：对于MySQL 8.0+，EXPLAIN ANALYZE能提供实际执行的行数和时间，这比EXPLAIN的估算更准确，可以用来检测计划的实际效率。
为了实现自动化，我们可以将EXPLAIN FORMAT=JSON的输出进行哈希或指纹化处理。例如，只提取Performance Schema8、EXPLAIN2、`EXPLAIN3、EXPLAIN4等关键字段，然后生成一个唯一的哈希值。当新的哈希值与基线哈希值不一致时，就触发告警。
告警机制可以集成到现有的监控系统，例如prometheus+Alertmanager，或者直接通过邮件、Slack、PagerDuty等方式通知dba。告警信息应包含：发生变化的查询的Performance Schema6、新旧执行计划的关键差异、发生时间以及可能的影响。
此外，一些专业的数据库性能监控工具（如Percona Monitoring and Management (PMM)）也提供了类似的功能，它们能可视化地展示查询性能趋势，并可能在后台自动跟踪执行计划的变化，并在性能异常时发出告警。
当发现执行计划变化导致性能下降时，有哪些有效的优化策略？
当执行计划变化导致性能下降时，我们需要一套系统性的优化策略来快速定位问题并恢复性能。这不仅仅是修补，更是对症下药。
首先，深入分析新的执行计划是关键。仅仅知道计划变了还不够，要理解它为什么变差了。使用EXPLAIN FORMAT=JSON和EXPLAIN ANALYZE（MySQL 8.0+）详细查看每个操作的成本、扫描行数、使用的索引以及实际执行时间。重点关注那些Performance Schema8为EXPLAIN1、EXPLAIN FORMAT=JSON1，EXPLAIN3值过大，或者EXPLAIN4字段中出现EXPLAIN5、EXPLAIN6等字样的操作。
针对分析结果，索引优化往往是首选。如果发现优化器放弃了某个本应使用的索引，或者选择了效率较低的索引，那么可能需要：
- 创建新的索引：根据查询的
WHERE、Performance Schema0、EXPLAIN FORMAT=JSON8、EXPLAIN FORMAT=JSON9子句来创建覆盖索引或复合索引。 - 调整现有索引：检查现有索引的列顺序是否合理，是否能更好地支持查询。
- 重建索引：有时索引碎片化或统计信息不准确，重建索引（
EXPLAIN ANALYZE0或EXPLAIN ANALYZE1）能帮助优化器获取更准确的统计信息。
如果索引优化效果不明显，或者查询逻辑本身存在问题，就需要考虑查询重写。这可能包括：
- 简化复杂查询：将大型、复杂的查询拆分成多个小查询，或者优化子查询。
- 避免全表扫描：确保所有
WHERE条件都能有效利用索引。 - 优化
Performance Schema0操作：检查Performance Schema0条件是否正确使用了索引，避免笛卡尔积。 - 调整
EXPLAIN FORMAT=JSON8和EXPLAIN FORMAT=JSON9：确保它们能利用索引进行排序或分组，避免额外的EXPLAIN ANALYZE7或EXPLAIN ANALYZE8表。
在某些极端情况下，可以考虑使用优化器提示（Optimizer Hints）。例如，EXPLAIN ANALYZE9、ANALYZE TABLE0可以强制优化器使用指定的索引。ANALYZE TABLE1可以强制Performance Schema0顺序。然而，优化器提示应谨慎使用，因为它们可能会掩盖底层问题，并在数据库版本升级或数据分布变化时带来维护负担。
更新统计信息是另一个简单但有效的策略。如果优化器基于过时的统计信息做决策，那么执行ANALYZE TABLE可以强制MySQL重新收集最新的统计信息，这通常能让优化器重新选择更优的计划。
对于MySQL 8.0+，SQL Plan Management (SPM) 相关的特性，如ANALYZE TABLE4，提供了一种更强大的机制来“固定”一个好的执行计划。如果某个查询的执行计划经常不稳定，或者优化器总是选择次优计划，可以手动捕获并固定一个已知的最优计划，强制优化器在未来使用它。
最后，不要忽视数据库配置调优。虽然通常不是直接原因，但某些参数（如ANALYZE TABLE5、ANALYZE TABLE6、join_buffer_size）的不合理设置，可能会影响优化器对资源成本的估算，间接导致计划变化或性能下降。
总的来说，处理执行计划变化导致的性能问题，是一个循环往复的分析、优化、验证过程。关键在于保持警惕，快速响应，并不断积累经验，理解MySQL优化器的行为模式。
评论（已关闭）
评论已关闭