8種常被忽視的SQL錯誤用法

本文轉載自:雲棲社區
原文地址:https://yq.aliyun.com/articles/72501前端

1. LIMIT 語句
mysql

分頁查詢是最經常使用的場景之一,但也一般也是最容易出問題的地方。好比對於下面簡單的語句,通常 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,性能迅速提高。程序員

SELECT * 
FROM   operation 
WHERE  type = 'SQLStats' 
      AND name = 'SlowLog' 
ORDER  BY create_time 
LIMIT  1000, 10; 
web

好吧,可能90%以上的 DBA 解決該問題就到此爲止。但當 LIMIT 子句變成 「LIMIT 1000000,10」 時,程序員仍然會抱怨:我只取10條記錄爲何仍是慢?算法

要知道數據庫也並不知道第1000000條記錄從什麼地方開始,即便有索引也須要從頭計算一次。出現這種性能問題,多數情形下是程序員偷懶了。在前端數據瀏覽翻頁,或者大數據分批導出等場景下,是能夠將上一頁的最大值當成參數做爲查詢條件的。SQL 從新設計以下:sql

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

數據庫

在新設計下查詢時間基本固定,不會隨着數據量的增加而發生變化。性能優化

2. 隱式轉換

SQL語句中查詢變量和字段定義類型不匹配是另外一個常見的錯誤。好比下面的語句:app

mysql> explain extended SELECT * 
    > FROM   my_balance b 
    > WHERE  b.bpn = 14000000123 
    >       AND b.isverified IS NULL ;
mysql> show warnings;
框架

| Warning | 1739 | Cannot use ref access on index 'bpn' due to type or collation conversion on field 'bpn'

其中字段 bpn 的定義爲 varchar(20),MySQL 的策略是將字符串轉換爲數字以後再比較。函數做用於表字段,索引失效。

上述狀況多是應用程序框架自動填入的參數,而不是程序員的原意。如今應用框架不少很繁雜,使用方便的同時也當心它可能給本身挖坑。

3. 關聯更新、刪除

雖然 MySQL5.6 引入了物化特性,但須要特別注意它目前僅僅針對查詢語句的優化。對於更新或刪除須要手工重寫成 JOIN。

好比下面 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:

63b022031090bb79beb5709e5d006fa7.webp

重寫爲 JOIN 以後,子查詢的選擇模式從 DEPENDENT SUBQUERY 變成 DERIVED,執行速度大大加快,從7秒下降到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' 

執行計劃簡化爲:

7fdbf6142164bd00aac656edd5a82309.webp


4. 混合排序

MySQL 不能利用索引進行混合排序。但在某些場景,仍是有機會使用特殊方法提高性能的。

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 

執行計劃顯示爲全表掃描:

3d6de72f3d4906eeadb08ca7fbb6046a.webp

因爲 is_reply 只有0和1兩種狀態,咱們按照下面的方法重寫後,執行時間從1.58秒下降到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語句

MySQL 對待 EXISTS 子句時,仍然採用嵌套子查詢的執行方式。以下面的 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 

執行計劃爲:

207ac78247eb13a293e843ed727fe833.webp

去掉 exists 更改成 join,可以避免嵌套子查詢,將執行時間從1.93秒下降爲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 

新的執行計劃:

654c652bf40561adb774df5b329161a8.webp

6. 條件下推

外部查詢條件不可以下推到複雜的視圖或子查詢的狀況有:

聚合子查詢;

含有 LIMIT 的子查詢;

UNION 或 UNION ALL 子查詢;

輸出字段中的子查詢;

以下面的語句,從執行計劃能夠看出其條件做用於聚合子查詢以後:

SELECT * 
FROM   (SELECT target, 
              Count(*) 
       FROM   operation 
       GROUP  BY target) t 
WHERE  target = 'rm-xxxx' 

5939e742d09d6a1e1f947fed23a41c1a.webp

肯定從語義上查詢條件能夠直接下推後,重寫以下

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

執行計劃變爲

ef4ee74a4881fb92bc0c179025eaf0df.png

關於 MySQL 外部條件不能下推的詳細解釋說明請參考之前文章:MySQL · 性能優化 · 條件下推到物化表 http://mysql.taobao.org/monthly/2016/07/08

7. 提早縮小範圍

先上初始 SQL 語句:

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 


該SQL語句原意是:先作一系列的左鏈接,而後排序取前15條記錄。從執行計劃也能夠看出,最後一步估算排序記錄數爲90萬,時間消耗爲12秒。

aed4c3583183e45b83edd22905d4319a.webp

因爲最後 WHERE 條件以及排序均針對最左主表,所以能夠先對 my_order 排序提早縮小數據量再作左鏈接。SQL 重寫後以下,執行時間縮小爲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 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爲90萬,可是利用了索引以及 LIMIT 子句後,實際執行時間變得很小。

a1adac80e5dc3a76b3b90aa7893b35eb.webp

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(左鏈接中的主表優先做用查詢條件):

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,在表數量特別大的狀況下會致使整個語句的性能降低。

其實對於子查詢 c,左鏈接最後結果集只關心能和主表 resourceid 能匹配的數據。所以咱們能夠重寫語句以下,執行時間從原來的2秒降低到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

可是子查詢 a 在咱們的SQL語句中出現了屢次。這種寫法不只存在額外的開銷,還使得整個語句顯的繁雜。使用 WITH 語句再次重寫:

WITH a AS 

        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

總結

數據庫編譯器產生執行計劃,決定着SQL的實際執行方式。可是編譯器只是盡力服務,全部數據庫的編譯器都不是盡善盡美的。

上述提到的多數場景,在其它數據庫中也存在性能問題。瞭解數據庫編譯器的特性,才能避規其短處,寫出高性能的SQL語句。

程序員在設計數據模型以及編寫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語句也能減少數據庫的負擔 。

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