性能优化 | MySQL常见SQL错误用法

发布时间:2025-05-20 03:22:19 作者:益华网络 来源:undefined 浏览量(0) 点赞(0)
摘要:前言 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。现将《ApsaraDB专家诊断报告》中出现的部分常见SQL问题总结

前言

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。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***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:

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    +----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+  | id | select_type | table      | type  | possible_keys | key         | key_len | ref   | rows | Extra       |  +----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+  |  1 | PRIMARY     | <derived2> | 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。从执行计划也可以看出,***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***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     | <derived2> | 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***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

1.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。

2.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。

3.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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