这些常被忽视的SQL错误用法,你知道吗

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
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简介: sql语句的执行顺序:FROM <left_table>ON <join_condition><join_type> JOIN <right_table>WHERE <where_condition>GROUP BY <group_by_list>HAVING <having_condition>SELECTDISTINCT <select_list>ORDER BY <order_by_condition>LIMIT <limit_number>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

sql语句的执行顺序:

FROM
<left_table>
ON
<join_condition>
<join_type>
JOIN
<right_table>
WHERE
<where_condition>
GROUP BY
<group_by_list>
HAVING
<having_condition>
SELECT
DISTINCT
<select_list>
ORDER BY
<order_by_condition>
LIMIT
<limit_number>
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:

1、聚合子查询;2、含有 LIMIT 的子查询;3、UNION 或 UNION ALL 子查询;4、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 <auto_key0> <auto_key0> 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以前文章:MySQL · 性能优化 · 条件下推到物化表

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。从手机号交易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 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。

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 。

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