最適化#

MySQLの複雑なクエリを最適化するには、以下の方法が効果的です：

EXPLAINコマンドの使用：クエリの実行計画を分析し、インデックスの使用状況や処理の流れを確認します。これにより、非効率な部分を特定し、改善策を検討できます。
インデックスの最適化：適切なインデックスを作成することで、クエリの検索速度を大幅に向上させることができます。WHERE句やJOIN条件で使用されるカラムにインデックスを設定することが重要です。
サブクエリの最適化：サブクエリを使用する代わりにJOINを利用することで、パフォーマンスを向上させることができます。また、EXISTSを使用することで、全量スキャンを避けられる場合があります。
WHERE句の最適化：不要な括弧を除去し、関数や計算を避けることで、インデックスの効率的な利用が可能になります。
SELECT文の最適化：必要なカラムのみを指定し、SELECT *の使用を避けることで、不要なデータ検索を減らし、クエリの実行速度を改善できます。
JOINの最適化： JOINを行う前に条件を絞り込むことで、検索コストを削減できます。特に大規模なデータセットを扱う場合に効果的です。
テーブル構造の見直し：可変長カラム型（VARCHAR, BLOB, TEXT）の使用を最小限に抑え、頻繁に更新されるテーブルでは固定長カラム型を使用することで、パフォーマンスを向上させることができます。

これらの方法を組み合わせて適用することで、複雑なクエリのパフォーマンスを大幅に改善できます。ただし、各最適化手法の効果は、データ量やクエリの特性によって異なるため、BENCHMARK関数などを使用して実際の改善効果を測定することが重要です。

EXPLAINコマンドの使用について#

EXPLAINコマンドは、MySQLクエリの実行計画を分析するための強力なツールです。以下にEXPLAINコマンドの主な特徴と使用方法を説明します：

基本的な使用方法#

EXPLAINを使用するには、分析したいクエリの前に「EXPLAIN」キーワードを付けます：

1
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 30;

対応するステートメント#

EXPLAINは以下のステートメントで使用できます：

SELECT
DELETE
INSERT
REPLACE
UPDATE
TABLE (MySQL 8.0.19以降)

出力形式#

EXPLAINの出力形式は以下から選択できます：

TRADITIONAL: デフォルトの表形式出力
JSON: JSON形式での詳細な情報
TREE: ツリー形式の出力（EXPLAIN ANALYZEで使用）

例：

1
EXPLAIN FORMAT=JSON SELECT * FROM users WHERE age > 30;

主な用途#

インデックス使用の確認: 適切なインデックスが使用されているか確認できます。
テーブル結合の順序: オプティマイザがテーブルを最適な順序で結合しているか確認できます。
クエリパフォーマンスの改善: 実行計画を分析し、クエリの最適化ポイントを特定できます。

拡張情報の取得#

SELECTステートメントの場合、EXPLAIN実行後にSHOW WARNINGSを使用することで、追加の実行計画情報を取得できます。

パーティションテーブルの分析#

EXPLAINは、パーティションテーブルを含むクエリの調査にも役立ちます。

EXPLAINコマンドを効果的に使用することで、クエリのパフォーマンス問題を特定し、最適化の機会を見つけることができます。定期的にEXPLAINを使用してクエリを分析することをお勧めします。

EXPLAIN の簡単な例#

1
EXPLAIN FORMAT=JSON SELECT * FROM users WHERE age > 30;
2
+----+-------------+----------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
3
| id | select_type | table    | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra       |
4
+----+-------------+----------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
5
|  1 | SIMPLE      | users    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |  100 |   100.00 | Using where |
6
+----+-------------+----------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+

この例では、以下の情報が読み取れます：

select_type: SIMPLEは単純なSELECTクエリであることを示します。
type: ALLはフルテーブルスキャンを行っていることを示し、パフォーマンス改善の余地があります。
possible_keysとkey: NULLは適切なインデックスが使用されていないことを示します。
rows: 100は、クエリが約100行を走査すると推定されていることを示します。
Extra: “Using where”はWHERE句でフィルタリングが行われることを示します。

この結果から、インデックスの追加やクエリの最適化が必要であることがわかります。

EXPLAIN の改善例#

複雑なクエリで最適化が必要なEXPLAINの例と、その改善例を示します。

最適化が必要なEXPLAINの例#

1
EXPLAIN SELECT c.Name, co.OrderDate, p.ProductName
2
FROM Customers c
3
JOIN Orders o ON c.CustomerID = o.CustomerID
4
JOIN OrderDetails od ON o.OrderID = od.OrderID
5
JOIN Products p ON od.ProductID = p.ProductID
6
WHERE c.Country = 'USA' AND o.OrderDate > '2024-01-01';

この結果は以下のようになる可能性があります：

1
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
2
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                                              |
3
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
4
|  1 | SIMPLE      | c     | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 1000 |    10.00 | Using where                                        |
5
|  1 | SIMPLE      | o     | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 5000 |     1.00 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
6
|  1 | SIMPLE      | od    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 7000 |   100.00 | Using join buffer (Block Nested Loop)              |
7
|  1 | SIMPLE      | p     | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 2000 |   100.00 | Using join buffer (Block Nested Loop)              |
8
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+

この実行計画では、すべてのテーブルで type が ALL となっており、フルテーブルスキャンが行われています。また、possible_keys と key が NULL であり、インデックスが使用されていないことがわかります。

改善例#

インデックスの追加:
- Customers テーブルの Country カラムにインデックスを追加
- Orders テーブルの OrderDate カラムにインデックスを追加
- 外部キー関係にあるカラムにインデックスを追加
クエリの書き換え:
- サブクエリを使用して、結合前にデータを絞り込む

改善後のクエリ:

1
EXPLAIN SELECT c.Name, o.OrderDate, p.ProductName
2
FROM (SELECT CustomerID FROM Customers WHERE Country = 'USA') AS c
3
JOIN (SELECT * FROM Orders WHERE OrderDate > '2024-01-01') AS o ON c.CustomerID = o.CustomerID
4
JOIN OrderDetails od ON o.OrderID = od.OrderID
5
JOIN Products p ON od.ProductID = p.ProductID;

改善後のEXPLAIN結果:

1
+----+-------------+------------+------------+--------+---------------+---------+---------+--------------------+------+----------+-------------+
2
| id | select_type | table      | partitions | type   | possible_keys | key     | key_len | ref                | rows | filtered | Extra       |
3
+----+-------------+------------+------------+--------+---------------+---------+---------+--------------------+------+----------+-------------+
4
|  1 | SIMPLE      | c          | NULL       | range  | idx_country   | idx_country | 10  | NULL               |  100 |   100.00 | Using where |
5
|  1 | SIMPLE      | o          | NULL       | range  | idx_orderdate | idx_orderdate | 5  | NULL               |  500 |   100.00 | Using where |
6
|  1 | SIMPLE      | od         | NULL       | ref    | fk_orderid    | fk_orderid | 4    | o.OrderID          |   10 |   100.00 | NULL        |
7
|  1 | SIMPLE      | p          | NULL       | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY  | 4     | od.ProductID       |    1 |   100.00 | NULL        |
8
+----+-------------+------------+------------+--------+---------------+---------+---------+--------------------+------+----------+-------------+