sql語句的執行順序:
FROM
<left_table>
ON
<join_condition>
<join_type>
JOIN
<right_table>
WHERE
<where_condition>
GROUP BY
<group_by_list>
HAVING
<having_condition>
SELECT
DISTINCT
<select_list>
ORDER BY
<order_by_condition>
LIMIT
<limit_number>
1、LIMIT 語句
分頁查詢是最常用的場景之一,但也通常也是最容易出問題的地方。比如對于下面簡單的語句,一般 DBA 想到的辦法是在 type, name, create_time 字段上加組合索引。這樣條件排序都能有效的利用到索引,性能迅速提升。
SELECT *
FROM operation
WHERE type = 'SQLStats'
AND name = 'SlowLog'
ORDER BY create_time
LIMIT 1000, 10;
好吧,可能90%以上的 DBA 解決該問題就到此為止。但當 LIMIT 子句變成 “LIMIT 1000000,10” 時,程式員仍然會抱怨:我隻取10條記錄為什麼還是慢?
要知道資料庫也并不知道第1000000條記錄從什麼地方開始,即使有索引也需要從頭計算一次。出現這種性能問題,多數情形下是程式員偷懶了。
在前端資料浏覽翻頁,或者大資料分批導出等場景下,是可以将上一頁的最大值當成參數作為查詢條件的。SQL 重新設計如下:
AND name = 'SlowLog'
AND create_time > '2017-03-16 14:00:00'
ORDER BY create_time limit 10;
在新設計下查詢時間基本固定,不會随着資料量的增長而發生變化。
2、隐式轉換
SQL語句中查詢變量和字段定義類型不比對是另一個常見的錯誤。比如下面的語句:
mysql> explain extended SELECT *
FROM my_balance b
WHERE b.bpn = 14000000123
AND b.isverified IS NULL ;
mysql> show warnings;
| Warning | 1739 | Cannot use ref access on index 'bpn' due to type or collation conversion on field 'bpn'
其中字段 bpn 的定義為 varchar(20),MySQL 的政策是将字元串轉換為數字之後再比較。函數作用于表字段,索引失效。
上述情況可能是應用程式架構自動填入的參數,而不是程式員的原意。現在應用架構很多很繁雜,使用友善的同時也小心它可能給自己挖坑。
3、關聯更新、删除
雖然 MySQL5.6 引入了物化特性,但需要特别注意它目前僅僅針對查詢語句的優化。對于更新或删除需要手工重寫成 JOIN。
比如下面 UPDATE 語句,MySQL 實際執行的是循環/嵌套子查詢(DEPENDENT SUBQUERY),其執行時間可想而知。
UPDATE operation o
SET status = 'applying'
WHERE o.id IN (SELECT id
FROM (SELECT o.id,
o.status
FROM operation o
WHERE o.group = 123
AND o.status NOT IN ( 'done' )
ORDER BY o.parent,
o.id
LIMIT 1) t);
執行計劃:
id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | PRIMARY | o | index | 8 | 24 | Using where; Using temporary | |||
2 | DEPENDENT SUBQUERY | Impossible WHERE noticed after reading const tables | |||||||
3 | DERIVED | idx_2,idx_5 | idx_5 | const | Using where; Using filesort |
重寫為 JOIN 之後,子查詢的選擇模式從 DEPENDENT SUBQUERY 變成 DERIVED,執行速度大大加快,從7秒降低到2毫秒。
JOIN (SELECT o.id,
LIMIT 1) t
ON o.id = t.id
SET status = 'applying'
執行計劃簡化為:
4、混合排序
MySQL 不能利用索引進行混合排序。但在某些場景,還是有機會使用特殊方法提升性能的。
FROM my_order o
INNER JOIN my_appraise a ON a.orderid = o.id
ORDER BY a.is_reply ASC,
a.appraise_time DESC
LIMIT 0, 20
執行計劃顯示為全表掃描:
SIMPLE | a | ALL | idx_orderid | NULL | 1967647 | Using filesort | |||
eq_ref | 122 | a.orderid |
由于 is_reply 隻有0和1兩種狀态,我們按照下面的方法重寫後,執行時間從1.58秒降低到2毫秒。
FROM ((SELECT *
FROM my_order o
INNER JOIN my_appraise a
ON a.orderid = o.id
AND is_reply = 0
ORDER BY appraise_time DESC
LIMIT 0, 20)
UNION ALL
(SELECT *
AND is_reply = 1
LIMIT 0, 20)) t
ORDER BY is_reply ASC,
appraisetime DESC
LIMIT 20;
5、EXISTS語句
MySQL 對待 EXISTS 子句時,仍然采用嵌套子查詢的執行方式。如下面的 SQL 語句:
SELECT *
FROM my_neighbor n
LEFT JOIN my_neighbor_apply sra
ON n.id = sra.neighbor_id
AND sra.user_id = 'xxx'
WHERE n.topic_status < 4
AND EXISTS(SELECT 1
FROM message_info m
WHERE n.id = m.neighbor_id
AND m.inuser = 'xxx')
AND n.topic_type <> 5
執行計劃為:
n | 1086041 | Using where | |||||||
sra | idx_user_id | 123 | |||||||
m | idx_message_info | Using index condition; Using where |
去掉 exists 更改為 join,能夠避免嵌套子查詢,将執行時間從1.93秒降低為1毫秒。
INNER JOIN message_info m
ON n.id = m.neighbor_id
AND m.inuser = 'xxx'
新的執行計劃:
Using index condition | |||||||||
ighbor_id | |||||||||
6、條件下推
外部查詢條件不能夠下推到複雜的視圖或子查詢的情況有:
1、聚合子查詢;2、含有 LIMIT 的子查詢;3、UNION 或 UNION ALL 子查詢;4、輸出字段中的子查詢;
如下面的語句,從執行計劃可以看出其條件作用于聚合子查詢之後:
FROM (SELECT target,
Count(*)
FROM operation
GROUP BY target) t
WHERE target = 'rm-xxxx' | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
<auto_key0> | 514 | ||||||||
operation | idx_4 | 519 | 20 | Using index |
确定從語義上查詢條件可以直接下推後,重寫如下:
SELECT target,
WHERE target = 'rm-xxxx'
GROUP BY target
執行計劃變為:
Using where; Using index |
關于 MySQL 外部條件不能下推的詳細解釋說明請參考以前文章:MySQL · 性能優化 · 條件下推到物化表
7、提前縮小範圍**
先上初始 SQL 語句:
LEFT JOIN my_userinfo u
ON o.uid = u.uid
LEFT JOIN my_productinfo p
ON o.pid = p.pid
WHERE ( o.display = 0 )
AND ( o.ostaus = 1 )
ORDER BY o.selltime DESC
LIMIT 0, 15
該SQL語句原意是:先做一系列的左連接配接,然後排序取前15條記錄。從
手機号交易執行計劃也可以看出,最後一步估算排序記錄數為90萬,時間消耗為12秒。
909119 | Using where; Using temporary; Using filesort | ||||||||
u | 4 | o.uid | |||||||
p | 6 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
由于最後 WHERE 條件以及排序均針對最左主表,是以可以先對 my_order 排序提前縮小資料量再做左連接配接。SQL 重寫後如下,執行時間縮小為1毫秒左右。
FROM (
) o
ON o.uid = u.uid
ORDER BY o.selltime DESC
limit 0, 15
再檢查執行計劃:子查詢物化後(select_type=DERIVED)參與 JOIN。雖然估算行掃描仍然為90萬,但是利用了索引以及 LIMIT 子句後,實際執行時間變得很小。
15 | Using temporary; Using filesort | ||||||||
idx_1 | 5 | 909112 |
8、中間結果集下推
再來看下面這個已經初步優化過的例子(左連接配接中的主表優先作用查詢條件):
SELECT a.*,
c.allocated
FROM (
SELECT resourceid
FROM my_distribute d
WHERE isdelete = 0
AND cusmanagercode = '1234567'
ORDER BY salecode limit 20) a
LEFT JOIN
(
SELECT resourcesid, sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated
FROM my_resources
GROUP BY resourcesid) c
ON a.resourceid = c.resourcesid
那麼該語句還存在其它問題嗎?不難看出子查詢 c 是全表聚合查詢,在表數量特别大的情況下會導緻整個語句的性能下降。
其實對于子查詢 c,左連接配接最後結果集隻關心能和主表 resourceid 能比對的資料。是以我們可以重寫語句如下,執行時間從原來的2秒下降到2毫秒。
FROM my_resources r,
WHERE r.resourcesid = a.resourcesid
但是子查詢 a 在我們的SQL語句中出現了多次。這種寫法不僅存在額外的開銷,還使得整個語句顯的繁雜。使用 WITH 語句再次重寫:
WITH a AS
(
ORDER BY salecode limit 20)
FROM a
a
總結
資料庫編譯器産生執行計劃,決定着SQL的實際執行方式。但是編譯器隻是盡力服務,所有資料庫的編譯器都不是盡善盡美的。
上述提到的多數場景,在其它資料庫中也存在性能問題。了解資料庫編譯器的特性,才能避規其短處,寫出高性能的SQL語句。
程式員在設計資料模型以及編寫SQL語句時,要把算法的思想或意識帶進來。
編寫複雜SQL語句要養成使用 WITH 語句的習慣。簡潔且思路清晰的SQL語句也能減小資料庫的負擔 。