【MySQL性能优化】MySQL常见SQL错误用法

MySQL 在2016年仍然保持强劲的数据库流行度增长趋势。越来越多的客户将自己的应用建立在MySQL数据库之上,甚至是从Oracle迁移到MySQL上来。 但也存在部分客户在使用MySQL数据库的过程中遇到一些比如响应时间慢,CPU打满等情况。阿里云RDS专家服务团队帮助云上客户解决过很多紧急问题。 现将《ApsaraDB专家诊断报告》中出现的部分常见SQL问题总结如下,供大家参考。


常见SQL错误用法


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:

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:

 

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:

 

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:

 

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:

 

 

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'

 

 

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:

 

 

关于MySQL外部条件不能下推的详细解释说明请参考以前文章:MySQL · 性能优化 · 条件下推到物化表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。

 

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 DESC
limit 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。

 

 

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

 

AliSQL即将推出WITH语法,敬请期待。

 

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 ^^。

 

使用云上数据库遇到难点(不局限于SQL问题),随时寻求阿里云原厂专家服务的帮助。

  1. da shang
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