无论在工作还是面试中,关于 SQL 中不要用“SELECT *”,都是大家听烂了的问题,虽说听烂了,但普遍理解还是在很浅的层面,并没有多少人去追根究底,探究其原理。
面试官:“小陈,说一下你常用的 SQL 优化方式吧。” 陈小哈:“那很多啊,比如不要用 SELECT *,查询效率低。巴拉巴拉...”
面试官:“为什么不要用 SELECT * ?它在哪些情况下效率低呢?” 陈小哈:“SELECT * 它好像比写指定列名多一次全表查询吧,还多查了一些无用的字段。”
面试官:“嗯...” 陈小哈:“emmm~ 没了”
陈小哈:“....??(几个意思)”
面试官:“嗯...好,那你还有什么要问我的么?” 陈小哈:“我问你个锤子,把老子简历还我!”
废话不多说,本文带你深入了解一下"SELECT * "效率低的原因及场景。
效率低的原因
先看一下一本Java开发手册中MySQL 部分描述:
4 - 1. 【强制】在表查询中,一律不要使用 * 作为查询的字段列表,需要哪些字段必须明确写明。
说明:
开发手册中比较概括的提到了几点原因,让我们深入一些看看:
总结如下三点:
准确来说,长度超过 728 字节的时候,会先把超出的数据序列化到另外一个地方,因此读取这条记录会增加一次 IO 操作。(MySQL InnoDB)
SELECT * 杜绝了覆盖索引的可能性,而基于 MySQL 优化器的“覆盖索引”策略又是速度极快,效率极高,业界极为推荐的查询优化方式。
例如,有一个表为 t(a,b,c,d,e,f),其中,a 为主键,b 列有索引。
那么,在磁盘上有两棵 B+ 树,即聚集索引和辅助索引(包括单列索引、联合索引),分别保存(a,b,c,d,e,f)和(a,b)。
如果查询条件中 where 条件可以通过 b 列的索引过滤掉一部分记录,查询就会先走辅助索引;如果用户只需要 a 列和 b 列的数据,直接通过辅助索引就可以知道用户查询的数据。
如果用户使用 SELECT *,获取了不需要的数据,则首先通过辅助索引过滤数据,然后再通过聚集索引获取所有的列,这就多了一次 B+ 树查询,速度必然会慢很多。
由于辅助索引的数据比聚集索引少很多,很多情况下,通过辅助索引进行覆盖索引(通过索引就能获取用户需要的所有列),都不需要读磁盘,直接从内存取。
而聚集索引很可能数据在磁盘(外存)中(取决于 buffer pool 的大小和命中率),这种情况下,一个是内存读,一个是磁盘读,速度差异就很显著了,几乎是数量级的差异。
索引知识延申
上面提到了辅助索引,在 MySQL 中辅助索引包括单列索引、联合索引(多列联合),单列索引就不再赘述了,这里提一下联合索引的作用。
联合索引 (a,b,c)
联合索引 (a,b,c)实际建立了(a)、(a,b)、(a,b,c)三个索引。
我们可以将组合索引想成书的一级目录、二级目录、三级目录,如 index(a,b,c)。
相当于 a 是一级目录,b 是一级目录下的二级目录,c 是二级目录下的三级目录。要使用某一目录,必须先使用其上级目录,一级目录除外。
如下图:
联合索引的优势
联合索引的优势有如下三个:
建一个联合索引(a,b,c),实际相当于建了(a)、(a,b)、(a,b,c)三个索引。
每多一个索引,都会增加写操作的开销和磁盘空间的开销。对于大量数据的表,使用联合索引会大大的减少开销!
对联合索引(a,b,c),如果有如下 SQL 的:
SELECT a,b,c from table where a='xx' and b = 'xx';
那么 MySQL 可以直接通过遍历索引取得数据,而无需回表,这减少了很多的随机 IO 操作。
减少 IO 操作,特别是随机 IO 其实是 DBA 主要的优化策略。所以,在真正的实际应用中,覆盖索引是主要的提升性能的优化手段之一。
索引列多,通过联合索引筛选出的数据越少。比如有 1000W 条数据的表,有如下 SQL:
select col1,col2,col3 from table where col1=1 and col2=2 and col3=3;
假设:假设每个条件可以筛选出 10% 的数据。
A:如果只有单列索引,那么通过该索引能筛选出 1000W10%=100w 条数据,然后再回表从 100W 条数据中找到符合 col2=2 and col3= 3 的数据,然后再排序,再分页,以此类推(递归)。
B:如果是(col1,col2,col3)联合索引,通过三列索引筛选出 1000W10% 10% *10%=1W,效率提升可想而知!
心得体会
相信能看到这里这老铁要么是对 MySQL 有着一腔热血的,要么就是喜欢滚鼠标的。
有朋友问我,你对 SQL 规范那么上心,平时你写代码不会用 SELECT * 吧?
咋可能啊,天天用!代码里也在用(一脸羞愧),其实我们的项目普遍很小,数据量也上不去,性能上还没有遇到瓶颈,所以比较放纵。
写本篇文章主要是这个知识点网上总结的很少很散,也不规范,算是给自己也是给大家总结一份比较详细的,值得记一下的。以后给面试官说完让他没法找你茬!
作者:陈哈哈
编辑:陶家龙
出处:https://urlify.cn/ZvM3qe