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SQL優(yōu)化思路與經(jīng)典案例分析

數(shù)據(jù)分析與開發(fā) ? 來源:數(shù)據(jù)分析與開發(fā) ? 作者:數(shù)據(jù)分析與開發(fā) ? 2022-10-27 13:16 ? 次閱讀

前言

SQL調(diào)優(yōu)這塊呢,大廠面試必問的。最近金九銀十嘛,所以整理了SQL的調(diào)優(yōu)思路,并且附幾個(gè)經(jīng)典案例分析。

1.慢SQL優(yōu)化思路。

  1. 慢查詢?nèi)罩居涗浡齋QL
  2. explain分析SQL的執(zhí)行計(jì)劃
  3. profile 分析執(zhí)行耗時(shí)
  4. Optimizer Trace分析詳情
  5. 確定問題并采用相應(yīng)的措施

1.1 慢查詢?nèi)罩居涗浡齋QL

如何定位慢SQL呢、我們可以通過慢查詢?nèi)罩?/strong>來查看慢SQL。默認(rèn)的情況下呢,MySQL數(shù)據(jù)庫是不開啟慢查詢?nèi)罩荆?code style="font-size:14px;padding:2px 4px;margin-right:2px;margin-left:2px;background-color:rgba(27,31,35,.05);font-family:'Operator Mono', Consolas, Monaco, Menlo, monospace;color:rgb(239,112,96);">slow query log)呢。所以我們需要手動(dòng)把它打開。

查看下慢查詢?nèi)罩九渲茫覀兛梢允褂?code style="font-size:14px;padding:2px 4px;margin-right:2px;margin-left:2px;background-color:rgba(27,31,35,.05);font-family:'Operator Mono', Consolas, Monaco, Menlo, monospace;color:rgb(239,112,96);">show variables like 'slow_query_log%'命令,如下:

850a1336-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png
  • slow query log表示慢查詢開啟的狀態(tài)
  • slow_query_log_file表示慢查詢?nèi)罩敬娣诺奈恢?/li>

我們還可以使用show variables like 'long_query_time'命令,查看超過多少時(shí)間,才記錄到慢查詢?nèi)罩荆缦拢?/p> 851e92a2-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

  • long_query_time表示查詢超過多少秒才記錄到慢查詢?nèi)罩尽?/li>

我們可以通過慢查日志,定位那些執(zhí)行效率較低的SQL語句,重點(diǎn)關(guān)注分析。

1.2 explain查看分析SQL的執(zhí)行計(jì)劃

當(dāng)定位出查詢效率低的SQL后,可以使用explain查看SQL的執(zhí)行計(jì)劃。

當(dāng)explainSQL一起使用時(shí),MySQL將顯示來自優(yōu)化器的有關(guān)語句執(zhí)行計(jì)劃的信息。即MySQL解釋了它將如何處理該語句,包括有關(guān)如何連接表以及以何種順序連接表等信息。

一條簡(jiǎn)單SQL,使用了explain的效果如下:

8534d2b0-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

一般來說,我們需要重點(diǎn)關(guān)注type、rows、filtered、extra、key

1.2.1 type

type表示連接類型,查看索引執(zhí)行情況的一個(gè)重要指標(biāo)。以下性能從好到壞依次:system > const > eq_ref > ref > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

  • system:這種類型要求數(shù)據(jù)庫表中只有一條數(shù)據(jù),是const類型的一個(gè)特例,一般情況下是不會(huì)出現(xiàn)的。
  • const:通過一次索引就能找到數(shù)據(jù),一般用于主鍵或唯一索引作為條件,這類掃描效率極高,,速度非常快。
  • eq_ref:常用于主鍵或唯一索引掃描,一般指使用主鍵的關(guān)聯(lián)查詢
  • ref : 常用于非主鍵和唯一索引掃描。
  • ref_or_null:這種連接類型類似于ref,區(qū)別在于MySQL會(huì)額外搜索包含NULL值的行
  • index_merge:使用了索引合并優(yōu)化方法,查詢使用了兩個(gè)以上的索引。
  • unique_subquery:類似于eq_ref,條件用了in子查詢
  • index_subquery:區(qū)別于unique_subquery,用于非唯一索引,可以返回重復(fù)值。
  • range:常用于范圍查詢,比如:between ... and 或 In 等操作
  • index:全索引掃描
  • ALL:全表掃描

1.2.2 rows

該列表示MySQL估算要找到我們所需的記錄,需要讀取的行數(shù)。對(duì)于InnoDB表,此數(shù)字是估計(jì)值,并非一定是個(gè)準(zhǔn)確值。

1.2.3 filtered

該列是一個(gè)百分比的值,表里符合條件的記錄數(shù)的百分比。簡(jiǎn)單點(diǎn)說,這個(gè)字段表示存儲(chǔ)引擎返回的數(shù)據(jù)在經(jīng)過過濾后,剩下滿足條件的記錄數(shù)量的比例。

1.2.4 extra

該字段包含有關(guān)MySQL如何解析查詢的其他信息,它一般會(huì)出現(xiàn)這幾個(gè)值:

  • Using filesort:表示按文件排序,一般是在指定的排序和索引排序不一致的情況才會(huì)出現(xiàn)。一般見于order by語句
  • Using index :表示是否用了覆蓋索引。
  • Using temporary: 表示是否使用了臨時(shí)表,性能特別差,需要重點(diǎn)優(yōu)化。一般多見于group by語句,或者union語句。
  • Using where : 表示使用了where條件過濾.
  • Using index condition:MySQL5.6之后新增的索引下推。在存儲(chǔ)引擎層進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾,而不是在服務(wù)層過濾,利用索引現(xiàn)有的數(shù)據(jù)減少回表的數(shù)據(jù)。

1.2.5 key

該列表示實(shí)際用到的索引。一般配合possible_keys列一起看。

1.3 profile 分析執(zhí)行耗時(shí)

explain只是看到SQL的預(yù)估執(zhí)行計(jì)劃,如果要了解SQL真正的執(zhí)行線程狀態(tài)及消耗的時(shí)間,需要使用profiling。開啟profiling參數(shù)后,后續(xù)執(zhí)行的SQL語句都會(huì)記錄其資源開銷,包括IO,上下文切換,CPU,內(nèi)存等等,我們可以根據(jù)這些開銷進(jìn)一步分析當(dāng)前慢SQL的瓶頸再進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。

profiling默認(rèn)是關(guān)閉,我們可以使用show variables like '%profil%'查看是否開啟,如下:

855af742-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

可以使用set profiling=ON開啟。開啟后,可以運(yùn)行幾條SQL,然后使用show profiles查看一下。

856815ee-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

show profiles會(huì)顯示最近發(fā)給服務(wù)器的多條語句,條數(shù)由變量profiling_history_size定義,默認(rèn)是15。如果我們需要看單獨(dú)某條SQL的分析,可以show profile查看最近一條SQL的分析,也可以使用show profile for query id(其中id就是show profiles中的QUERY_ID)查看具體一條的SQL語句分析。

8578efae-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

除了查看profile ,還可以查看cpu和io,如上圖。

1.4 Optimizer Trace分析詳情

profile只能查看到SQL的執(zhí)行耗時(shí),但是無法看到SQL真正執(zhí)行的過程信息,即不知道MySQL優(yōu)化器是如何選擇執(zhí)行計(jì)劃。這時(shí)候,我們可以使用Optimizer Trace,它可以跟蹤執(zhí)行語句的解析優(yōu)化執(zhí)行的全過程。

我們可以使用set optimizer_trace="enabled=on"打開開關(guān),接著執(zhí)行要跟蹤的SQL,最后執(zhí)行select * from information_schema.optimizer_trace跟蹤,如下:

85a59496-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

大家可以查看分析其執(zhí)行樹,會(huì)包括三個(gè)階段:

  • join_preparation:準(zhǔn)備階段
  • join_optimization:分析階段
  • join_execution:執(zhí)行階段
85bb4322-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

1.5 確定問題并采用相應(yīng)的措施

最后確認(rèn)問題,就采取對(duì)應(yīng)的措施。

  • 多數(shù)慢SQL都跟索引有關(guān),比如不加索引,索引不生效、不合理等,這時(shí)候,我們可以優(yōu)化索引
  • 我們還可以優(yōu)化SQL語句,比如一些in元素過多問題(分批),深分頁問題(基于上一次數(shù)據(jù)過濾等),進(jìn)行時(shí)間分段查詢
  • SQl沒辦法很好優(yōu)化,可以改用ES的方式,或者數(shù)倉(cāng)。
  • 如果單表數(shù)據(jù)量過大導(dǎo)致慢查詢,則可以考慮分庫分表
  • 如果數(shù)據(jù)庫在刷臟頁導(dǎo)致慢查詢,考慮是否可以優(yōu)化一些參數(shù),跟DBA討論優(yōu)化方案
  • 如果存量數(shù)據(jù)量太大,考慮是否可以讓部分?jǐn)?shù)據(jù)歸檔

2. 慢查詢經(jīng)典案例分析

2.1 案例1:隱式轉(zhuǎn)換

我們創(chuàng)建一個(gè)用戶user表

CREATETABLEuser(
idint(11)NOTNULLAUTO_INCREMENT,
userIdvarchar(32)NOTNULL,
agevarchar(16)NOTNULL,
namevarchar(255)NOTNULL,
PRIMARYKEY(id),
KEYidx_userid(userId)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

userId字段為字串類型,是B+樹的普通索引,如果查詢條件傳了一個(gè)數(shù)字過去,會(huì)導(dǎo)致索引失效。如下:

860e85b4-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

如果給數(shù)字加上'',也就是說,傳的是一個(gè)字符串呢,當(dāng)然是走索引,如下圖:

86201928-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

為什么第一條語句未加單引號(hào)就不走索引了呢?這是因?yàn)椴患訂我?hào)時(shí),是字符串跟數(shù)字的比較,它們類型不匹配,MySQL會(huì)做隱式的類型轉(zhuǎn)換,把它們轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)再做比較。隱式的類型轉(zhuǎn)換,索引會(huì)失效。

2.2 案例2:最左匹配

MySQl建立聯(lián)合索引時(shí),會(huì)遵循最左前綴匹配的原則,即最左優(yōu)先。如果你建立一個(gè)(a,b,c)的聯(lián)合索引,相當(dāng)于建立了(a)、(a,b)、(a,b,c)三個(gè)索引。

假設(shè)有以下表結(jié)構(gòu):

CREATETABLEuser(
idint(11)NOTNULLAUTO_INCREMENT,
user_idvarchar(32)NOTNULL,
agevarchar(16)NOTNULL,
namevarchar(255)NOTNULL,
PRIMARYKEY(id),
KEYidx_userid_name(user_id,name)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

假設(shè)有一個(gè)聯(lián)合索引idx_userid_name,我們現(xiàn)在執(zhí)行以下SQL,如果查詢列是name,索引是無效的:

explainselect*fromuserwherename='撿田螺的小男孩';
8656467e-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

因?yàn)椴樵儣l件列name不是聯(lián)合索引idx_userid_name中的第一個(gè)列,不滿足最左匹配原則,所以索引不生效。在聯(lián)合索引中,只有查詢條件滿足最左匹配原則時(shí),索引才正常生效。如下,查詢條件列是user_id

867fa2b2-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

2.3 案例3:深分頁問題

limit深分頁問題,會(huì)導(dǎo)致慢查詢,應(yīng)該大家都司空見慣了吧。

limit深分頁為什么會(huì)變慢呢? 假設(shè)有表結(jié)構(gòu)如下:

CREATETABLEaccount(
idint(11)NOTNULLAUTO_INCREMENTCOMMENT'主鍵Id',
namevarchar(255)DEFAULTNULLCOMMENT'賬戶名',
balanceint(11)DEFAULTNULLCOMMENT'余額',
create_timedatetimeNOTNULLCOMMENT'創(chuàng)建時(shí)間',
update_timedatetimeNOTNULLONUPDATECURRENT_TIMESTAMPCOMMENT'更新時(shí)間',
PRIMARYKEY(id),
KEYidx_name(name),
KEYidx_create_time(create_time)//索引
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=1570068DEFAULTCHARSET=utf8ROW_FORMAT=REDUNDANTCOMMENT='賬戶表';

以下這個(gè)SQL,你知道執(zhí)行過程是怎樣的呢?

selectid,name,balancefromaccountwherecreate_time>'2020-09-19'limit100000,10;

這個(gè)SQL的執(zhí)行流程醬紫:

  1. 通過普通二級(jí)索引樹idx_create_time,過濾create_time條件,找到滿足條件的主鍵id
  2. 通過主鍵id,回到id主鍵索引樹,找到滿足記錄的行,然后取出需要展示的列(回表過程)
  3. 掃描滿足條件的100010行,然后扔掉前100000行,返回。
869cc202-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

因此,limit深分頁,導(dǎo)致SQL變慢原因有兩個(gè):

  • limit語句會(huì)先掃描offset+n行,然后再丟棄掉前offset行,返回后n行數(shù)據(jù)。也就是說limit 100000,10,就會(huì)掃描100010行,而limit 0,10,只掃描10行。
  • limit 100000,10 掃描更多的行數(shù),也意味著回表更多的次數(shù)。

如何優(yōu)化深分頁問題?

我們可以通過減少回表次數(shù)來優(yōu)化。一般有標(biāo)簽記錄法和延遲關(guān)聯(lián)法

標(biāo)簽記錄法

就是標(biāo)記一下上次查詢到哪一條了,下次再來查的時(shí)候,從該條開始往下掃描。就好像看書一樣,上次看到哪里了,你就折疊一下或者夾個(gè)書簽,下次來看的時(shí)候,直接就翻到啦。

假設(shè)上一次記錄到100000,則SQL可以修改為:

selectid,name,balanceFROMaccountwhereid>100000limit10;

這樣的話,后面無論翻多少頁,性能都會(huì)不錯(cuò)的,因?yàn)槊辛薸d索引。但是這種方式有局限性:需要一種類似連續(xù)自增的字段。

延遲關(guān)聯(lián)法

延遲關(guān)聯(lián)法,就是把條件轉(zhuǎn)移到主鍵索引樹,然后減少回表。如下

selectacct1.id,acct1.name,acct1.balanceFROMaccountacct1INNERJOIN(SELECTa.idFROMaccountaWHEREa.create_time>'2020-09-19'limit100000,10)ASacct2onacct1.id=acct2.id;

優(yōu)化思路就是,先通過idx_create_time二級(jí)索引樹查詢到滿足條件的主鍵ID,再與原表通過主鍵ID內(nèi)連接,這樣后面直接走了主鍵索引了,同時(shí)也減少了回表。

2.4 案例4:in元素過多

如果使用了in,即使后面的條件加了索引,還是要注意in后面的元素不要過多哈。in元素一般建議不要超過200個(gè),如果超過了,建議分組,每次200一組進(jìn)行哈。

反例:

selectuser_id,namefromuserwhereuser_idin(1,2,3...1000000);

如果我們對(duì)in的條件不做任何限制的話,該查詢語句一次性可能會(huì)查詢出非常多的數(shù)據(jù),很容易導(dǎo)致接口超時(shí)。尤其有時(shí)候,我們是用的子查詢,in后面的子查詢,你都不知道數(shù)量有多少那種,更容易采坑.如下這種子查詢:

select*fromuserwhereuser_idin(selectauthor_idfromartilcewheretype=1);

如果type = 1有1一千,甚至上萬個(gè)呢?肯定是慢SQL。索引一般建議分批進(jìn)行,一次200個(gè),比如:

selectuser_id,namefromuserwhereuser_idin(1,2,3...200);

in查詢?yōu)槭裁绰兀?/p>

這是因?yàn)?code style="font-size:14px;padding:2px 4px;margin-right:2px;margin-left:2px;background-color:rgba(27,31,35,.05);font-family:'Operator Mono', Consolas, Monaco, Menlo, monospace;color:rgb(239,112,96);">in查詢?cè)贛ySQL底層是通過n*m的方式去搜索,類似union

in查詢?cè)谶M(jìn)行cost代價(jià)計(jì)算時(shí)(代價(jià) = 元組數(shù) * IO平均值),是通過將in包含的數(shù)值,一條條去查詢獲取元組數(shù)的,因此這個(gè)計(jì)算過程會(huì)比較的慢,所以MySQL設(shè)置了個(gè)臨界值(eq_range_index_dive_limit),5.6之后超過這個(gè)臨界值后該列的cost就不參與計(jì)算了。因此會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行計(jì)劃選擇不準(zhǔn)確。默認(rèn)是200,即in條件超過了200個(gè)數(shù)據(jù),會(huì)導(dǎo)致in的代價(jià)計(jì)算存在問題,可能會(huì)導(dǎo)致Mysql選擇的索引不準(zhǔn)確。

2.5 order by 走文件排序?qū)е碌穆樵?/h3>

如果order by 使用到文件排序,則會(huì)可能會(huì)產(chǎn)生慢查詢。我們來看下下面這個(gè)SQL:

selectname,age,cityfromstaffwherecity='深圳'orderbyagelimit10;

它表示的意思就是:查詢前10個(gè),來自深圳員工的姓名、年齡、城市,并且按照年齡小到大排序。

86d10ad0-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

查看explain執(zhí)行計(jì)劃的時(shí)候,可以看到Extra這一列,有一個(gè)Using filesort,它表示用到文件排序。

order by文件排序效率為什么較低

大家可以看下這個(gè)下面這個(gè)圖:

86ebfe80-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

order by排序,分為全字段排序rowid排序。它是拿max_length_for_sort_data和結(jié)果行數(shù)據(jù)長(zhǎng)度對(duì)比,如果結(jié)果行數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過max_length_for_sort_data這個(gè)值,就會(huì)走rowid排序,相反,則走全字段排序。

2.5.1 rowid排序

rowid排序,一般需要回表去找滿足條件的數(shù)據(jù),所以效率會(huì)慢一點(diǎn)。以下這個(gè)SQL,使用rowid排序,執(zhí)行過程是這樣:

selectname,age,cityfromstaffwherecity='深圳'orderbyagelimit10;
  1. MySQL為對(duì)應(yīng)的線程初始化sort_buffer,放入需要排序的age字段,以及主鍵id
  2. 從索引樹idx_city, 找到第一個(gè)滿足 city='深圳’條件的主鍵id,假設(shè)idX
  3. 到主鍵id索引樹拿到id=X的這一行數(shù)據(jù), 取age和主鍵id的值,存到sort_buffer
  4. 從索引樹idx_city拿到下一個(gè)記錄的主鍵id,假設(shè)id=Y
  5. 重復(fù)步驟 3、4 直到city的值不等于深圳為止;
  6. 前面5步已經(jīng)查找到了所有city為深圳的數(shù)據(jù),在sort_buffer中,將所有數(shù)據(jù)根據(jù)age進(jìn)行排序;遍歷排序結(jié)果,取前10行,并按照id的值回到原表中,取出city、name 和 age三個(gè)字段返回給客戶端。
873b49ea-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

2.5.2 全字段排序

同樣的SQL,如果是走全字段排序是這樣的:

selectname,age,cityfromstaffwherecity='深圳'orderbyagelimit10;
  1. MySQL 為對(duì)應(yīng)的線程初始化sort_buffer,放入需要查詢的name、age、city字段;
  2. 從索引樹idx_city, 找到第一個(gè)滿足 city='深圳’條件的主鍵 id,假設(shè)找到id=X
  3. 到主鍵id索引樹拿到id=X的這一行數(shù)據(jù), 取name、age、city三個(gè)字段的值,存到sort_buffer
  4. 從索引樹idx_city 拿到下一個(gè)記錄的主鍵id,假設(shè)id=Y
  5. 重復(fù)步驟 3、4 直到city的值不等于深圳為止;
  6. 前面5步已經(jīng)查找到了所有city為深圳的數(shù)據(jù),在sort_buffer中,將所有數(shù)據(jù)根據(jù)age進(jìn)行排序;
  7. 按照排序結(jié)果取前10行返回給客戶端。
8752b2f6-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

sort_buffer的大小是由一個(gè)參數(shù)控制的:sort_buffer_size

  • 如果要排序的數(shù)據(jù)小于sort_buffer_size,排序在sort_buffer內(nèi)存中完成
  • 如果要排序的數(shù)據(jù)大于sort_buffer_size,則借助磁盤文件來進(jìn)行排序。

借助磁盤文件排序的話,效率就更慢一點(diǎn)。因?yàn)橄劝褦?shù)據(jù)放入sort_buffer,當(dāng)快要滿時(shí)。會(huì)排一下序,然后把sort_buffer中的數(shù)據(jù),放到臨時(shí)磁盤文件,等到所有滿足條件數(shù)據(jù)都查完排完,再用歸并算法把磁盤的臨時(shí)排好序的小文件,合并成一個(gè)有序的大文件。

2.5.3 如何優(yōu)化order by的文件排序

order by使用文件排序,效率會(huì)低一點(diǎn)。我們?cè)趺磧?yōu)化呢?

  • 因?yàn)閿?shù)據(jù)是無序的,所以就需要排序。如果數(shù)據(jù)本身是有序的,那就不會(huì)再用到文件排序啦。而索引數(shù)據(jù)本身是有序的,我們通過建立索引來優(yōu)化order by語句。
  • 我們還可以通過調(diào)整max_length_for_sort_data、sort_buffer_size等參數(shù)優(yōu)化;

2.6 索引字段上使用is null, is not null,索引可能失效

表結(jié)構(gòu):

CREATETABLE`user`(
`id`int(11)NOTNULLAUTO_INCREMENT,
`card`varchar(255)DEFAULTNULL,
`name`varchar(255)DEFAULTNULL,
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`idx_name`(`name`)USINGBTREE,
KEY`idx_card`(`card`)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=2DEFAULTCHARSET=utf8;

單個(gè)name字段加上索引,并查詢name為非空的語句,其實(shí)會(huì)走索引的,如下:

879beaa2-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

單個(gè)card字段加上索引,并查詢name為非空的語句,其實(shí)會(huì)走索引的,如下:

87ac9212-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

但是它兩用or連接起來,索引就失效了,如下:

87cfbde6-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

很多時(shí)候,也是因?yàn)閿?shù)據(jù)量問題,導(dǎo)致了MySQL優(yōu)化器放棄走索引。同時(shí),平時(shí)我們用explain分析SQL的時(shí)候,如果type=range,要注意一下哈,因?yàn)檫@個(gè)可能因?yàn)閿?shù)據(jù)量問題,導(dǎo)致索引無效。

2.7 索引字段上使用(!= 或者 < >),索引可能失效

假設(shè)有表結(jié)構(gòu):

CREATETABLE`user`(
`id`int(11)NOTNULLAUTO_INCREMENT,
`userId`int(11)NOTNULL,
`age`int(11)DEFAULTNULL,
`name`varchar(255)NOTNULL,
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`idx_age`(`age`)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=2DEFAULTCHARSET=utf8;

雖然age加了索引,但是使用了!= 或者< >,not in這些時(shí),索引如同虛設(shè)。如下:

87dcbf8c-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

其實(shí)這個(gè)也是跟mySQL優(yōu)化器有關(guān),如果優(yōu)化器覺得即使走了索引,還是需要掃描很多很多行的哈,它覺得不劃算,不如直接不走索引。平時(shí)我們用!= 或者< >,not in的時(shí)候,留點(diǎn)心眼哈。

2.8 左右連接,關(guān)聯(lián)的字段編碼格式不一樣

新建兩個(gè)表,一個(gè)user,一個(gè)user_job

CREATETABLE`user`(
`id`int(11)NOTNULLAUTO_INCREMENT,
`name`varchar(255)CHARACTERSETutf8mb4DEFAULTNULL,
`age`int(11)NOTNULL,
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`idx_name`(`name`)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=2DEFAULTCHARSET=utf8;

CREATETABLE`user_job`(
`id`int(11)NOTNULL,
`userId`int(11)NOTNULL,
`job`varchar(255)DEFAULTNULL,
`name`varchar(255)DEFAULTNULL,
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`idx_name`(`name`)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

user表的name字段編碼是utf8mb4,而user_job表的name字段編碼為utf8

880300d4-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

執(zhí)行左外連接查詢,user_job表還是走全表掃描,如下:

8813e26e-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

如果把它們的name字段改為編碼一致,相同的SQL,還是會(huì)走索引。

88320870-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

2.9 group by使用臨時(shí)表

group by一般用于分組統(tǒng)計(jì),它表達(dá)的邏輯就是根據(jù)一定的規(guī)則,進(jìn)行分組。日常開發(fā)中,我們使用得比較頻繁。如果不注意,很容易產(chǎn)生慢SQL。

2.9.1 group by執(zhí)行流程

假設(shè)有表結(jié)構(gòu):

CREATETABLE`staff`(
`id`bigint(11)NOTNULLAUTO_INCREMENTCOMMENT'主鍵id',
`id_card`varchar(20)NOTNULLCOMMENT'身份證號(hào)碼',
`name`varchar(64)NOTNULLCOMMENT'姓名',
`age`int(4)NOTNULLCOMMENT'年齡',
`city`varchar(64)NOTNULLCOMMENT'城市',
PRIMARYKEY(`id`)
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=15DEFAULTCHARSET=utf8COMMENT='員工表';

我們查看一下這個(gè)SQL的執(zhí)行計(jì)劃:

explainselectcity,count(*)asnumfromstaffgroupbycity;
884c6e36-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png
  • Extra 這個(gè)字段的Using temporary表示在執(zhí)行分組的時(shí)候使用了臨時(shí)表
  • Extra 這個(gè)字段的Using filesort表示使用了文件排序

group by是怎么使用到臨時(shí)表和排序了呢?我們來看下這個(gè)SQL的執(zhí)行流程

selectcity,count(*)asnumfromstaffgroupbycity;
  1. 創(chuàng)建內(nèi)存臨時(shí)表,表里有兩個(gè)字段city和num
  2. 全表掃描staff的記錄,依次取出city = 'X'的記錄。
  • 判斷臨時(shí)表中是否有為city='X'的行,沒有就插入一個(gè)記錄 (X,1);
  • 如果臨時(shí)表中有city='X'的行,就將X這一行的num值加 1;
  1. 遍歷完成后,再根據(jù)字段city做排序,得到結(jié)果集返回給客戶端。這個(gè)流程的執(zhí)行圖如下:
8860b4b8-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

臨時(shí)表的排序是怎樣的呢?

就是把需要排序的字段,放到sort buffer,排完就返回。在這里注意一點(diǎn)哈,排序分全字段排序和rowid排序

  • 如果是全字段排序,需要查詢返回的字段,都放入sort buffer,根據(jù)排序字段排完,直接返回
  • 如果是rowid排序,只是需要排序的字段放入sort buffer,然后多一次回表操作,再返回。

2.9.2 group by可能會(huì)慢在哪里?

group by使用不當(dāng),很容易就會(huì)產(chǎn)生慢SQL問題。因?yàn)樗扔玫脚R時(shí)表,又默認(rèn)用到排序。有時(shí)候還可能用到磁盤臨時(shí)表。

  • 如果執(zhí)行過程中,會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)存臨時(shí)表大小到達(dá)了上限(控制這個(gè)上限的參數(shù)就是tmp_table_size),會(huì)把內(nèi)存臨時(shí)表轉(zhuǎn)成磁盤臨時(shí)表。
  • 如果數(shù)據(jù)量很大,很可能這個(gè)查詢需要的磁盤臨時(shí)表,就會(huì)占用大量的磁盤空間。

2.9.3 如何優(yōu)化group by呢

從哪些方向去優(yōu)化呢?

  • 方向1:既然它默認(rèn)會(huì)排序,我們不給它排是不是就行啦。
  • 方向2:既然臨時(shí)表是影響group by性能的X因素,我們是不是可以不用臨時(shí)表?

我們一起來想下,執(zhí)行group by語句為什么需要臨時(shí)表呢?group by的語義邏輯,就是統(tǒng)計(jì)不同的值出現(xiàn)的個(gè)數(shù)。如果這個(gè)這些值一開始就是有序的,我們是不是直接往下掃描統(tǒng)計(jì)就好了,就不用臨時(shí)表來記錄并統(tǒng)計(jì)結(jié)果啦?

可以有這些優(yōu)化方案:

  • group by 后面的字段加索引
  • order by null 不用排序
  • 盡量只使用內(nèi)存臨時(shí)表
  • 使用SQL_BIG_RESULT

2.10 delete + in子查詢不走索引!

之前見到過一個(gè)生產(chǎn)慢SQL問題,當(dāng)delete遇到in子查詢時(shí),即使有索引,也是不走索引的。而對(duì)應(yīng)的select + in子查詢,卻可以走索引。

MySQL版本是5.7,假設(shè)當(dāng)前有兩張表account和old_account,表結(jié)構(gòu)如下:

CREATETABLE`old_account`(
`id`int(11)NOTNULLAUTO_INCREMENTCOMMENT'主鍵Id',
`name`varchar(255)DEFAULTNULLCOMMENT'賬戶名',
`balance`int(11)DEFAULTNULLCOMMENT'余額',
`create_time`datetimeNOTNULLCOMMENT'創(chuàng)建時(shí)間',
`update_time`datetimeNOTNULLONUPDATECURRENT_TIMESTAMPCOMMENT'更新時(shí)間',
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`idx_name`(`name`)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=1570068DEFAULTCHARSET=utf8ROW_FORMAT=REDUNDANTCOMMENT='老的賬戶表';

CREATETABLE`account`(
`id`int(11)NOTNULLAUTO_INCREMENTCOMMENT'主鍵Id',
`name`varchar(255)DEFAULTNULLCOMMENT'賬戶名',
`balance`int(11)DEFAULTNULLCOMMENT'余額',
`create_time`datetimeNOTNULLCOMMENT'創(chuàng)建時(shí)間',
`update_time`datetimeNOTNULLONUPDATECURRENT_TIMESTAMPCOMMENT'更新時(shí)間',
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`idx_name`(`name`)USINGBTREE
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=1570068DEFAULTCHARSET=utf8ROW_FORMAT=REDUNDANTCOMMENT='賬戶表';

執(zhí)行的SQL如下:

deletefromaccountwherenamein(selectnamefromold_account);

查看執(zhí)行計(jì)劃,發(fā)現(xiàn)不走索引:

886eb978-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png但是如果把delete換成select,就會(huì)走索引。如下:

888be002-55b5-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

為什么select + in子查詢會(huì)走索引,delete + in子查詢卻不會(huì)走索引呢?

我們執(zhí)行以下SQL看看:

explainselect*fromaccountwherenamein(selectnamefromold_account);
showWARNINGS;//可以查看優(yōu)化后,最終執(zhí)行的sql

結(jié)果如下:

select`test2`.`account`.`id`AS`id`,`test2`.`account`.`name`AS`name`,`test2`.`account`.`balance`AS`balance`,`test2`.`account`.`create_time`AS`create_time`,`test2`.`account`.`update_time`AS`update_time`from`test2`.`account`
semijoin(`test2`.`old_account`)
where(`test2`.`account`.`name`=`test2`.`old_account`.`name`)

可以發(fā)現(xiàn),實(shí)際執(zhí)行的時(shí)候,MySQL對(duì)select in子查詢做了優(yōu)化,把子查詢改成join的方式,所以可以走索引。但是很遺憾,對(duì)于delete in子查詢,MySQL卻沒有對(duì)它做這個(gè)優(yōu)化。

日常開發(fā)中,大家注意一下這個(gè)場(chǎng)景哈

審核編輯 :李倩


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原文標(biāo)題:SQL 優(yōu)化思路 + 經(jīng)典案例分析

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