前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >一次非常有意思的sql优化经历

一次非常有意思的sql优化经历

作者头像
后端技术探索
发布2018-08-09 16:03:37
4030
发布2018-08-09 16:03:37
举报
文章被收录于专栏:后端技术探索

场景

我用的数据库是mysql5.6,下面简单的介绍下场景。

课程表

代码语言:javascript
复制
create table Course(

c_id int PRIMARY KEY,

name varchar(10)

)

数据100条

学生表:

代码语言:javascript
复制
create table Student(

id int PRIMARY KEY,name varchar(10)
)

数据70000条

学生成绩表SC

代码语言:javascript
复制
CREATE table SC(
    sc_id int PRIMARY KEY,
    s_id int,
    c_id int,
    score int
)

数据70w条

查询目的:

查找语文考100分的考生

查询语句:

代码语言:javascript
复制
select s.* from Student s 
where s.s_id in (select s_id from SC sc where sc.c_id = 0 and sc.score = 100 )

执行时间:30248.271s

晕,为什么这么慢,先来查看下查询计划:

代码语言:javascript
复制
EXPLAIN select s.* from Student s where s.s_id in (select s_id from SC sc where sc.c_id = 0 and sc.score = 100 )

发现没有用到索引,type全是ALL,那么首先想到的就是建立一个索引,建立索引的字段当然是在where条件的字段。

先给sc表的c_id和score建个索引

代码语言:javascript
复制
CREATE index sc_c_id_index on SC(c_id);
代码语言:javascript
复制
CREATE index sc_score_index on SC(score);

再次执行上述查询语句,时间为: 1.054s

快了3w多倍,大大缩短了查询时间,看来索引能极大程度的提高查询效率,建索引很有必要,很多时候都忘记建

索引了,数据量小的的时候压根没感觉,这优化的感觉挺爽。

但是1s的时间还是太长了,还能进行优化吗,仔细看执行计划:

查看优化后的sql:

代码语言:javascript
复制
SELECT

    `YSB`.`s`.`s_id` AS `s_id`, 
   `YSB`.`s`.`name` AS `name`

FROM

    `YSB`.`Student` `s`
WHERE
    < in_optimizer > (
        `YSB`.`s`.`s_id` ,< EXISTS > (
            SELECT
                1
            FROM
                `YSB`.`SC` `sc`
            WHERE

                (
                    (`YSB`.`sc`.`c_id` = 0)
                    AND (`YSB`.`sc`.`score` = 100)
                    AND (
                        < CACHE > (`YSB`.`s`.`s_id`) = `YSB`.`sc`.`s_id`
                    )
                )
        )
    )

补充:这里有网友问怎么查看优化后的语句

方法如下:

在命令窗口执行

有type=all

按照我之前的想法,该sql的执行的顺序应该是先执行子查询

代码语言:javascript
复制
select s_id from SC sc where sc.c_id = 0 and sc.score = 100

耗时:0.001s

得到如下结果:

然后再执行

代码语言:javascript
复制
select s.* from Student s where s.s_id in(7,29,5000)

耗时:0.001s

这样就是相当快了啊,Mysql竟然不是先执行里层的查询,而是将sql优化成了exists子句,并出现了EPENDENT SUBQUERY,

mysql是先执行外层查询,再执行里层的查询,这样就要循环70007*8次。

那么改用连接查询呢?

代码语言:javascript
复制
SELECT s.* from 

Student s

INNER JOIN SC sc

on sc.s_id = s.s_id

where sc.c_id=0 and sc.score=100

这里为了重新分析连接查询的情况,先暂时删除索引sc_c_id_index,sc_score_index

执行时间是:0.057s

效率有所提高,看看执行计划:

这里有连表的情况出现,我猜想是不是要给sc表的s_id建立个索引

CREATE index sc_s_id_index on SC(s_id);

show index from SC

在执行连接查询

时间: 1.076s,竟然时间还变长了,什么原因?查看执行计划:

优化后的查询语句为:

代码语言:javascript
复制
SELECT
    `YSB`.`s`.`s_id` AS `s_id`,
    `YSB`.`s`.`name` AS `name`FROM
    `YSB`.`Student` `s`
JOIN `YSB`.`SC` `sc`
WHERE
    (
        (
            `YSB`.`sc`.`s_id` = `YSB`.`s`.`s_id`
        )
        AND (`YSB`.`sc`.`score` = 100)
        AND (`YSB`.`sc`.`c_id` = 0)
    )

貌似是先做的连接查询,再进行的where条件过滤

回到前面的执行计划:

这里是先做的where条件过滤,再做连表,执行计划还不是固定的,那么我们先看下标准的sql执行顺序:

正常情况下是先join再进行where过滤,但是我们这里的情况,如果先join,将会有70w条数据发送join做操,因此先执行where

过滤是明智方案,现在为了排除mysql的查询优化,我自己写一条优化后的sql

代码语言:javascript
复制
SELECT
    s.*
FROM

    (
        SELECT

            *
        FROM
            SC sc
        WHERE

            sc.c_id = 0

        AND sc.score = 100
    ) t
INNER JOIN Student s ON t.s_id = s.s_id

即先执行sc表的过滤,再进行表连接,执行时间为:0.054s

和之前没有建s_id索引的时间差不多

查看执行计划:

先提取sc再连表,这样效率就高多了,现在的问题是提取sc的时候出现了扫描表,那么现在可以明确需要建立相关索引

代码语言:javascript
复制
CREATE index sc_c_id_index on SC(c_id);
代码语言:javascript
复制
CREATE index sc_score_index on SC(score);

再执行查询:

代码语言:javascript
复制
SELECT
    s.*
FROM

    (
        SELECT
            *
        FROM
            SC sc
        WHERE

            sc.c_id = 0
        AND sc.score = 100

    ) t

INNER JOIN Student s ON t.s_id = s.s_id

执行时间为:0.001s,这个时间相当靠谱,快了50倍

执行计划:

我们会看到,先提取sc,再连表,都用到了索引。

那么再来执行下sql

代码语言:javascript
复制
SELECT s.* 

from Student s

INNER JOIN SC sc

on sc.s_id = s.s_id

where sc.c_id=0 and sc.score=100

执行时间0.001s

执行计划:

这里是mysql进行了查询语句优化,先执行了where过滤,再执行连接操作,且都用到了索引。

2015-04-30日补充:最近又重新导入一些生产数据,经测试发现,前几天优化完的sql执行效率又变低了

调整内容为SC表的数据增长到300W,学生分数更为离散。

先回顾下:

show index from SC

执行sql

代码语言:javascript
复制
SELECT s.* from 

Student s

INNER JOIN SC sc

on sc.s_id = s.s_id

where sc.c_id=81 and sc.score=84

执行时间:0.061s,这个时间稍微慢了点

执行计划:

这里用到了intersect并集操作,即两个索引同时检索的结果再求并集,再看字段score和c_id的区分度,

单从一个字段看,区分度都不是很大,从SC表检索,c_id=81检索的结果是70001,score=84的结果是39425

而c_id=81 and score=84 的结果是897,即这两个字段联合起来的区分度是比较高的,因此建立联合索引查询效率

将会更高,从另外一个角度看,该表的数据是300w,以后会更多,就索引存储而言,都是不小的数目,随着数据量的

增加,索引就不能全部加载到内存,而是要从磁盘去读取,这样索引的个数越多,读磁盘的开销就越大,因此根据具体

业务情况建立多列的联合索引是必要的,那么我们来试试吧。

代码语言:javascript
复制
alter table SC drop index sc_c_id_index;
alter table SC drop index sc_score_index;
create index sc_c_id_score_index on SC(c_id,score);

执行上述查询语句,消耗时间为:0.007s,这个速度还是可以接收的

执行计划:

该语句的优化暂时告一段落

总结:

1.mysql嵌套子查询效率确实比较低

2.可以将其优化成连接查询

3.连接表时,可以先用where条件对表进行过滤,然后做表连接

(虽然mysql会对连表语句做优化)

4.建立合适的索引,必要时建立多列联合索引

5.学会分析sql执行计划,mysql会对sql进行优化,所以分析执行计划很重要

索引优化

上面讲到子查询的优化,以及如何建立索引,而且在多个字段索引时,分别对字段建立了单个索引

后面发现其实建立联合索引效率会更高,尤其是在数据量较大,单个列区分度不高的情况下。

单列索引

查询语句如下:

代码语言:javascript
复制
select * from user_test_copy where sex = 2 and type = 2 and age = 10

索引:

代码语言:javascript
复制
CREATE index user_test_index_sex on user_test_copy(sex);
CREATE index user_test_index_type on user_test_copy(type);

CREATE index user_test_index_age on user_test_copy(age);

分别对sex,type,age字段做了索引,数据量为300w,查询时间:0.415s

执行计划:

发现type=index_merge

这是mysql对多个单列索引的优化,对结果集采用intersect并集操作

多列索引

我们可以在这3个列上建立多列索引,将表copy一份以便做测试

代码语言:javascript
复制
create index user_test_index_sex_type_age on user_test(sex,type,age);

查询语句:

代码语言:javascript
复制
select * from user_test where sex = 2 and type = 2 and age = 10

执行时间:0.032s,快了10多倍,且多列索引的区分度越高,提高的速度也越多

执行计划:

最左前缀

多列索引还有最左前缀的特性:

执行一下语句:

代码语言:javascript
复制
select * from user_test where sex = 2
select * from user_test where sex = 2 and type = 2
select * from user_test where sex = 2 and age = 10

都会使用到索引,即索引的第一个字段sex要出现在where条件中

索引覆盖

就是查询的列都建立了索引,这样在获取结果集的时候不用再去磁盘获取其它列的数据,直接返回索引数据即可

如:

代码语言:javascript
复制
select sex,type,age from user_test where sex = 2 and type = 2 and age = 10

执行时间:0.003s

要比取所有字段快的多

排序

代码语言:javascript
复制
select * from user_test where sex = 2 and type = 2 ORDER BY user_name

时间:0.139s

在排序字段上建立索引会提高排序的效率

代码语言:javascript
复制
create index user_name_index on user_test(user_name)

最后附上一些sql调优的总结,以后有时间再深入研究

1. 列类型尽量定义成数值类型,且长度尽可能短,如主键和外键,类型字段等等

2. 建立单列索引

3. 根据需要建立多列联合索引

当单个列过滤之后还有很多数据,那么索引的效率将会比较低,即列的区分度较低,

那么如果在多个列上建立索引,那么多个列的区分度就大多了,将会有显著的效率提高。

4. 根据业务场景建立覆盖索引

只查询业务需要的字段,如果这些字段被索引覆盖,将极大的提高查询效率

5. 多表连接的字段上需要建立索引

这样可以极大的提高表连接的效率

6. where条件字段上需要建立索引

7. 排序字段上需要建立索引

8. 分组字段上需要建立索引

9. Where条件上不要使用运算函数,以免索引失效

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2015-12-16,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 nginx 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 场景
  • 索引优化
  • 单列索引
  • 多列索引
  • 索引覆盖
  • 排序
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档