当前位置:首页 > > 21ic电子网
[导读]分页查询是最常用的场景之一,但也通常也是最容易出问题的地方。

1、LIMIT 语句

分页查询是最常用的场景之一,但也通常也是最容易出问题的地方。比如对于下面简单的语句,一般 DBA 想到的办法是在 type, name, create_time 字段上加组合索引。这样条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 解决该问题就到此为止。但当 LIMIT 子句变成 “LIMIT 1000000,10” 时,程序员仍然会抱怨:我只取10条记录为什么还是慢?

要知道数据库也并不知道第1000000条记录从什么地方开始,即使有索引也需要从头计算一次。出现这种性能问题,多数情形下是程序员偷懒了。

在前端数据浏览翻页,或者大数据分批导出等场景下,是可以将上一页的最大值当成参数作为查询条件的。SQL 重新设计如下:

SELECT * FROM operation WHERE type = 'SQLStats' AND name = 'SlowLog' AND create_time > '2017-03-16 14:00:00' ORDER BY create_time limit 10;

在新设计下查询时间基本固定,不会随着数据量的增长而发生变化。

2、隐式转换

SQL语句中查询变量和字段定义类型不匹配是另一个常见的错误。比如下面的语句:

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 的定义为 varchar(20),MySQL 的策略是将字符串转换为数字之后再比较。函数作用于表字段,索引失效。

上述情况可能是应用程序框架自动填入的参数,而不是程序员的原意。现在应用框架很多很繁杂,使用方便的同时也小心它可能给自己挖坑。

3、关联更新、删除

虽然 MySQL5.6 引入了物化特性,但需要特别注意它目前仅仅针对查询语句的优化。对于更新或删除需要手工重写成 JOIN。

比如下面 UPDATE 语句,MySQL 实际执行的是循环/嵌套子查询(DEPENDENT SUBQUERY),其执行时间可想而知。

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);

执行计划:

+----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+| 1 | PRIMARY | o | index | | PRIMARY | 8 | | 24 | Using where; Using temporary || 2 | DEPENDENT SUBQUERY | | | | | | | | Impossible WHERE noticed after reading const tables || 3 | DERIVED | o | ref | idx_2,idx_5 | idx_5 | 8 | const | 1 | Using where; Using filesort |+----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+

重写为 JOIN 之后,子查询的选择模式从 DEPENDENT SUBQUERY 变成 DERIVED,执行速度大大加快,从7秒降低到2毫秒。

UPDATE operation o  JOIN (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 ON o.id = t.id SET status = 'applying' 

执行计划简化为:

+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+| 1 | PRIMARY | | | | | | | | Impossible WHERE noticed after reading const tables || 2 | DERIVED | o | ref | idx_2,idx_5 | idx_5 | 8 | const | 1 | Using where; Using filesort |+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+

4、混合排序

MySQL 不能利用索引进行混合排序。但在某些场景,还是有机会使用特殊方法提升性能的。

SELECT * 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 

执行计划显示为全表扫描:

+----+-------------+-------+--------+-------------+---------+---------+---------------+---------+-+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra +----+-------------+-------+--------+-------------+---------+---------+---------------+---------+-+| 1 | SIMPLE | a | ALL | idx_orderid | NULL | NULL | NULL | 1967647 | Using filesort || 1 | SIMPLE | o | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 122 | a.orderid | 1 | NULL |+----+-------------+-------+--------+---------+---------+---------+-----------------+---------+-+

由于 is_reply 只有0和1两种状态,我们按照下面的方法重写后,执行时间从1.58秒降低到2毫秒。

SELECT * 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 * FROM my_order o  INNER JOIN my_appraise a  ON a.orderid = o.id  AND is_reply = 1  ORDER BY appraise_time DESC  LIMIT 0, 20)) t ORDER BY is_reply ASC,  appraisetime DESC LIMIT 20;

5、EXISTS语句

MySQL 对待 EXISTS 子句时,仍然采用嵌套子查询的执行方式。如下面的 SQL 语句:

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 

执行计划为:

+----+--------------------+-------+------+-----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+--------------------+-------+------+ -----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+| 1 | PRIMARY | n | ALL | | NULL | NULL | NULL | 1086041 | Using where || 1 | PRIMARY | sra | ref | | idx_user_id | 123 | const | 1 | Using where || 2 | DEPENDENT SUBQUERY | m | ref | | idx_message_info | 122 | const | 1 | Using index condition; Using where |+----+--------------------+-------+------+ -----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+

去掉 exists 更改为 join,能够避免嵌套子查询,将执行时间从1.93秒降低为1毫秒。

SELECT *FROM my_neighbor n  INNER JOIN message_info m  ON n.id = m.neighbor_id  AND m.inuser = 'xxx'  LEFT JOIN my_neighbor_apply sra  ON n.id = sra.neighbor_id  AND sra.user_id = 'xxx' WHERE n.topic_status < 4  AND n.topic_type <> 5 

新的执行计划:

+----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+| 1 | SIMPLE | m | ref | | idx_message_info | 122 | const | 1 | Using index condition || 1 | SIMPLE | n | eq_ref | | PRIMARY | 122 | ighbor_id | 1 | Using where || 1 | SIMPLE | sra | ref | | idx_user_id | 123 | const | 1 | Using where |+----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+

6、条件下推

外部查询条件不能够下推到复杂的视图或子查询的情况有:

  • 聚合子查询;

  • 含有 LIMIT 的子查询;

  • UNION 或 UNION ALL 子查询;

  • 输出字段中的子查询;

如下面的语句,从执行计划可以看出其条件作用于聚合子查询之后:

SELECT * FROM (SELECT target,  Count(*)  FROM operation  GROUP BY target) t WHERE target = 'rm-xxxx' 
+----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+| 1 | PRIMARY |  | ref | 0> |  | 514 | const | 2 | Using where || 2 | DERIVED | operation | index | idx_4 | idx_4 | 519 | NULL | 20 | Using index |+----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+

确定从语义上查询条件可以直接下推后,重写如下:

SELECT target,  Count(*) FROM operation WHERE target = 'rm-xxxx' GROUP BY target

执行计划变为:

+----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+| 1 | SIMPLE | operation | ref | idx_4 | idx_4 | 514 | const | 1 | Using where; Using index |+----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+

关于 MySQL 外部条件不能下推的详细解释说明请参考文章:

http://mysql.taobao.org/monthly/2016/07/08

7、提前缩小范围

先上初始 SQL 语句:

SELECT * FROM my_order o  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 

该SQL语句原意是:先做一系列的左连接,然后排序取前15条记录。从执行计划也可以看出,最后一步估算排序记录数为90万,时间消耗为12秒。

+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+| 1 | SIMPLE | o | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 909119 | Using where; Using temporary; Using filesort || 1 | SIMPLE | u | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | o.uid | 1 | NULL || 1 | SIMPLE | p | ALL | PRIMARY | NULL | NULL | NULL | 6 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+

由于最后 WHERE 条件以及排序均针对最左主表,因此可以先对 my_order 排序提前缩小数据量再做左连接。SQL 重写后如下,执行时间缩小为1毫秒左右。

SELECT * FROM (SELECT * FROM my_order o WHERE ( o.display = 0 )  AND ( o.ostaus = 1 ) ORDER BY o.selltime DESC LIMIT 0, 15) o  LEFT JOIN my_userinfo u  ON o.uid = u.uid  LEFT JOIN my_productinfo p  ON o.pid = p.pid ORDER BY o.selltime DESClimit 0, 15

再检查执行计划:子查询物化后(select_type=DERIVED)参与 JOIN。虽然估算行扫描仍然为90万,但是利用了索引以及 LIMIT 子句后,实际执行时间变得很小。

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+| 1 | PRIMARY |  | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 15 | Using temporary; Using filesort || 1 | PRIMARY | u | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | o.uid | 1 | NULL || 1 | PRIMARY | p | ALL | PRIMARY | NULL | NULL | NULL | 6 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) || 2 | DERIVED | o | index | NULL | idx_1 | 5 | NULL | 909112 | Using where |+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+

8、中间结果集下推

再来看下面这个已经初步优化过的例子(左连接中的主表优先作用查询条件):

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

那么该语句还存在其它问题吗?不难看出子查询 c 是全表聚合查询,在表数量特别大的情况下会导致整个语句的性能下降。

其实对于子查询 c,左连接最后结果集只关心能和主表 resourceid 能匹配的数据。因此我们可以重写语句如下,执行时间从原来的2秒下降到2毫秒。

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 r,  (  SELECT resourceid  FROM my_distribute d  WHERE isdelete = 0  AND cusmanagercode = '1234567'  ORDER BY salecode limit 20) a  WHERE r.resourcesid = a.resourcesid  GROUP BY resourcesid) c ON a.resourceid = c.resourcesid

但是子查询 a 在我们的SQL语句中出现了多次。这种写法不仅存在额外的开销,还使得整个语句显的繁杂。使用 WITH 语句再次重写:

WITH a AS (  SELECT resourceid  FROM my_distribute d  WHERE isdelete = 0  AND cusmanagercode = '1234567'  ORDER BY salecode limit 20)SELECT a.*,  c.allocated FROM a LEFT JOIN  (  SELECT resourcesid, sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated  FROM my_resources r,  a  WHERE r.resourcesid = a.resourcesid  GROUP BY resourcesid) c ON a.resourceid = c.resourcesid

总结

数据库编译器产生执行计划,决定着SQL的实际执行方式。但是编译器只是尽力服务,所有数据库的编译器都不是尽善尽美的。

上述提到的多数场景,在其它数据库中也存在性能问题。了解数据库编译器的特性,才能避规其短处,写出高性能的SQL语句。

程序员在设计数据模型以及编写SQL语句时,要把算法的思想或意识带进来。

编写复杂SQL语句要养成使用 WITH 语句的习惯。简洁且思路清晰的SQL语句也能减小数据库的负担 。

作者:db匠

免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

21ic电子网

扫描二维码,关注更多精彩内容

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除( 邮箱:macysun@21ic.com )。
换一批
延伸阅读

全球嵌入式技术领域的年度盛会2026嵌入式世界展(Embedded World 2026,简称EW26)于3月10日至12日在德国纽伦堡成功举办。作为物联网和边缘AI领域的领先企业,Silicon Labs(亦称“芯科科...

关键字: 物联网 边缘AI 嵌入式

3月10日至12日,2026年嵌入式世界展(Embedded World 2026,简称EW26)在德国纽伦堡展览中心成功举办。作为领先的边缘AI与智能音频等媒体处理技术和芯片解决方案提供商,XMOS以沉浸式演示与技术交...

关键字: 边缘AI 智能音频 嵌入式

在嵌入式系统开发中,SoC(System on Chip)的多样性始终是横亘在开发者面前的难题。以某工业物联网网关项目为例,其需同时支持NXP i.MX8M、Rockchip RK3566和Allwinner H616三...

关键字: Platform Driver模型 嵌入式

在高性能网络编程领域,事件驱动模型以其高效的I/O多路复用能力成为主流范式。不同于传统的多线程/多进程阻塞模型,事件驱动通过单一线程监听多个文件描述符的状态变化,以非阻塞方式处理I/O事件,显著减少了上下文切换开销和资源...

关键字: 事件驱动 C语言

在非易失性存储器领域,EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)曾长期占据主流地位,广泛应用于各类电子设备的参数存储、日志记录等场景。但随着工业控制、汽车电子、医疗设备等领域对存储性能提出更高要求,FRAM(铁电随机存取存...

关键字: 存储器 可编程 嵌入式

康佳特将aReady.COM扩展至Arm架构模块,基于恩智浦i.MX 95处理器打造应用就绪的软硬件构建模块,集成操作系统、系统整合与IoT连接能力,赋能高价值应用快速落地

关键字: 处理器 IoT 嵌入式

3月12日,2026年中国家电及消费电子博览会(以下简称:AWE 2026)在上海盛大开幕。展会现场,场景化、系统化、一体化的家电解决方案成为行业焦点,消费者对家电的关注也已从基础的尺寸匹配,延伸至对“空间秩序感”和“视...

关键字: 消费电子 蒸烤箱 嵌入式

超高效NPU IP在资源受限设备中推进边缘AI,因而获得认可

关键字: 人工智能 嵌入式 NPU

上海2026年3月12日 /美通社/ -- 3月12日,2026中国家电及消费电子博览会(AWE 2026)在上海新国际博览中心和东方枢纽国际商务合作区展区正式启幕。本届展会以"AI科技•慧享未来"为...

关键字: 西门子 博世 嵌入式 洗碗机
关闭