性能优化|MySQL常见SQL错误用法

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。

 
 
 
  1. SELECT * 
  2.  FROM   operation 
  3.  WHERE  type = 'SQLStats'
  4.        AND name = 'SlowLog' 
  5. ORDER  BY create_time 
  6.  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:

 
 
 
  1. SELECT   * 
  2.  FROM     operation
  3.  WHERE    type = 'SQLStats'
  4.  AND      name = 'SlowLog'
  5.  AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'
  6.  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:

 
 
 
  1. mysql> explain extended SELECT *
  2.      > FROM   my_balance b
  3.      > WHERE  b.bpn = 14000000123
  4.      >       AND b.isverified IS NULL ;
  5. 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。

 
 
 
  1. UPDATE operation o 
  2.  SET    status = 'applying'
  3.  WHERE  o.id IN (SELECT id
  4.                 FROM   (SELECT o.id,
  5.                                o.status
  6.                         FROM   operation o
  7.                         WHERE  o.group = 123
  8.                                AND o.status NOT IN ( 'done' )
  9.                         ORDER  BY o.parent,
  10.                                   o.id
  11.                         LIMIT  1) t); 

执行计划:

 
 
 
  1. +----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 
  2. | id | select_type        | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | Extra                                               | 
  3. +----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 
  4. | 1  | PRIMARY            | o     | index |               | PRIMARY | 8       |       | 24   | Using where; Using temporary                        | 
  5. | 2  | DEPENDENT SUBQUERY |       |       |               |         |         |       |      | Impossible WHERE noticed after reading const tables | 
  6. | 3  | DERIVED            | o     | ref   | idx_2,idx_5   | idx_5   | 8       | const | 1    | Using where; Using filesort                         | 
  7. +----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 

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。

 
 
 
  1. UPDATE operation o
  2.        JOIN  (SELECT o.id,
  3.                             o.status
  4.                      FROM   operation o
  5.                      WHERE  o.group = 123
  6.                             AND o.status NOT IN ( 'done' )
  7.                      ORDER  BY o.parent,
  8.                                o.id
  9.                      LIMIT  1) t
  10.          ON o.id = t.id SET
  11.     status = 'applying' 

执行计划简化为:

 
 
 
  1. +----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 
  2. | id | select_type | table | type | possible_keys | key   | key_len | ref   | rows | Extra                                               | 
  3. +----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 
  4. | 1  | PRIMARY     |       |      |               |       |         |       |      | Impossible WHERE noticed after reading const tables | 
  5. | 2  | DERIVED     | o     | ref  | idx_2,idx_5   | idx_5 | 8       | const | 1    | Using where; Using filesort                         | 
  6. +----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 

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。

 
 
 
  1. SELECT * 
  2.  FROM   my_order o
  3.        INNER JOIN my_appraise a ON a.orderid = o.id
  4.  ORDER  BY a.is_reply ASC,
  5.          a.appraise_time DESC 
  6. LIMIT  0, 20 

执行计划显示为全表扫描:

 
 
 
  1. +----+-------------+-------+--------+-------------+---------+---------+---------------+---------+-+ 
  2. | id | select_type | table | type   | possible_keys     | key     | key_len | ref      | rows    | Extra     
  3. +----+-------------+-------+--------+-------------+---------+---------+---------------+---------+-+ 
  4. |  1 | SIMPLE      | a     | ALL    | idx_orderid | NULL    | NULL    | NULL    | 1967647 | Using filesort | 
  5. |  1 | SIMPLE      | o     | eq_ref | PRIMARY     | PRIMARY | 122     | a.orderid |       1 | NULL           | 
  6. +----+-------------+-------+--------+---------+---------+---------+-----------------+---------+-+ 

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。

 
 
 
  1. SELECT * 
  2.  FROM   ((SELECT *
  3.          FROM   my_order o
  4.                 INNER JOIN my_appraise a
  5.                         ON a.orderid = o.id
  6.                            AND is_reply = 0
  7.          ORDER  BY appraise_time DESC
  8.          LIMIT  0, 20)
  9.         UNION ALL 
  10.         (SELECT * 
  11.         FROM   my_order o
  12.                 INNER JOIN my_appraise a
  13.                         ON a.orderid = o.id
  14.                            AND is_reply = 1
  15.          ORDER  BY appraise_time DESC
  16.          LIMIT  0, 20)) t ORDER  BY  is_reply ASC,
  17.           appraisetime DESC 
  18. 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:

 
 
 
  1. SELECT *
  2. FROM   my_neighbor n
  3.        LEFT JOIN my_neighbor_apply sra
  4.               ON n.id = sra.neighbor_id
  5.                  AND sra.user_id = 'xxx' WHERE
  6.   n.topic_status < 4
  7.        AND EXISTS(SELECT 1
  8.                   FROM   message_info m
  9.                   WHERE  n.id = m.neighbor_id
  10.                          AND m.inuser = 'xxx')
  11.        AND n.topic_type <> 5 

执行计划为:

 
 
 
  1. +----+--------------------+-------+------+-----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+ 
  2. | id | select_type        | table | type | possible_keys     | key   | key_len | ref   | rows    | Extra   | 
  3. +----+--------------------+-------+------+ -----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+ 
  4. |  1 | PRIMARY            | n     | ALL  |  | NULL     | NULL    | NULL  | 1086041 | Using where                   | 
  5. |  1 | PRIMARY            | sra   | ref  |  | idx_user_id | 123     | const |       1 | Using where          | 
  6. |  2 | DEPENDENT SUBQUERY | m     | ref  |  | idx_message_info   | 122     | const |       1 | Using index condition; Using where | 
  7. +----+--------------------+-------+------+ -----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+ 

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。

 
 
 
  1. SELECT *
  2. FROM   my_neighbor n
  3.        INNER JOIN message_info m
  4.                ON n.id = m.neighbor_id
  5.                   AND m.inuser = 'xxx'
  6.        LEFT JOIN my_neighbor_apply sra
  7.               ON n.id = sra.neighbor_id
  8.                  AND sra.user_id = 'xxx' 
  9. WHERE n.topic_status < 4
  10.        AND n.topic_type <> 5 

新的执行计划:

 
 
 
  1. +----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+ 
  2. | id | select_type | table | type   | possible_keys     | key       | key_len | ref   | rows | Extra                 | 
  3. +----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+ 
  4. |  1 | SIMPLE      | m     | ref    | | idx_message_info   | 122     | const    |    1 | Using index condition | 
  5. |  1 | SIMPLE      | n     | eq_ref | | PRIMARY   | 122     | ighbor_id |    1 | Using where      | 
  6. |  1 | SIMPLE      | sra   | ref    | | idx_user_id | 123     | const     |    1 | Using where           | 
  7. +----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+ 

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:

 
 
 
  1. SELECT * 
  2.  FROM   (SELECT target,
  3.                Count(*)
  4.         FROM   operation
  5.         GROUP  BY target) t 
  6.  WHERE  target = 'rm-xxxx'  
 
 
 
  1. +----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+ 
  2. | id | select_type | table      | type  | possible_keys | key         | key_len | ref   | rows | Extra       | 
  3. +----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+ 
  4. |  1 | PRIMARY     |  | ref   |    |  | 514     | const |    2 | Using where | 
  5. |  2 | DERIVED     | operation  | index | idx_4         | idx_4       | 519     | NULL  |   20 | Using index | 
  6. +----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+ 

确定从语义上查询条件可以直接下推后,重写如下:

 
 
 
  1. SELECT target,
  2.        Count(*) 
  3.  FROM   operation 
  4.  WHERE  target = 'rm-xxxx' 
  5. GROUP  BY target 

执行计划变为:

 
 
 
  1. +----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+ 
  2. | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra | 
  3. +----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+ 
  4. | 1 | SIMPLE | operation | ref | idx_4 | idx_4 | 514 | const | 1 | Using where; Using index | 
  5. +----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+ 

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:

 
 
 
  1. SELECT * 
  2.  FROM   my_order o
  3.        LEFT JOIN my_userinfo u
  4.               ON o.uid = u.uid
  5.        LEFT JOIN my_productinfo p
  6.               ON o.pid = p.pid 
  7.  WHERE  ( o.display = 0 )
  8.        AND ( o.ostaus = 1 ) 
  9.  ORDER  BY o.selltime DESC
  10.  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。

 
 
 
  1. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+
  2.  | id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref             | rows   | Extra                                              | 
  3. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+ 
  4. |  1 | SIMPLE      | o     | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL            | 909119 | Using where; Using temporary; Using filesort       | 
  5. |  1 | SIMPLE      | u     | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | o.uid |      1 | NULL                                               | 
  6. |  1 | SIMPLE      | p     | ALL    | PRIMARY       | NULL    | NULL    | NULL            |      6 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) | 
  7. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+ 

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。

 
 
 
  1. SELECT * 
  2.  FROM (
  3. SELECT * 
  4.  FROM   my_order o 
  5.  WHERE  ( o.display = 0 ) 
  6.        AND ( o.ostaus = 1 ) 
  7.  ORDER  BY o.selltime DESC
  8.  LIMIT  0, 15
  9. ) o
  10.      LEFT JOIN my_userinfo u
  11.               ON o.uid = u.uid
  12.      LEFT JOIN my_productinfo p
  13.               ON o.pid = p.pid 
  14.  ORDER BY  o.selltime DESC
  15. 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。

 
 
 
  1. +----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+ 
  2. | id | select_type | table      | type   | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows   | Extra                                              | 
  3. +----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+ 
  4. |  1 | PRIMARY     |  | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL  |     15 | Using temporary; Using filesort                    | 
  5. |  1 | PRIMARY     | u          | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | o.uid |      1 | NULL                                               | 
  6. |  1 | PRIMARY     | p          | ALL    | PRIMARY       | NULL    | NULL    | NULL  |      6 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) | 
  7. |  2 | DERIVED     | o          | index  | NULL          | idx_1   | 5       | NULL  | 909112 | Using where                                        | 
  8. +----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+ 

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):

 
 
 
  1. SELECT    a.*, 
  2.           c.allocated 
  3.  FROM      ( 
  4.               SELECT   resourceid
  5.               FROM     my_distribute d
  6.                    WHERE    isdelete = 0
  7.                    AND      cusmanagercode = '1234567'
  8.                    ORDER BY salecode limit 20) a
  9.  LEFT JOIN
  10.           (
  11.               SELECT   resourcesid, sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated
  12.               FROM     my_resources
  13.                    GROUP BY resourcesid) c
  14.  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。

 
 
 
  1. SELECT    a.*,
  2.           c.allocated 
  3.  FROM      (
  4.                    SELECT   resourceid
  5.                    FROM     my_distribute d
  6.                    WHERE    isdelete = 0
  7.                    AND      cusmanagercode = '1234567' 
  8.                    ORDER BY salecode limit 20) a LEFT JOIN
  9.           ( 
  10.                    SELECT   resourcesid, sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated
  11.                    FROM     my_resources r,
  12.                             (
  13.                                      SELECT   resourceid
  14.                                      FROM     my_distribute d
  15.                                      WHERE    isdelete = 0
  16.                                      AND      cusmanagercode = '1234567'
  17.                                      ORDER BY salecode limit 20) a
  18.                    WHERE    r.resourcesid = a.resourcesid                    GROUP BY resourcesid) c
  19.  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:

 
 
 
  1. WITH a AS
  2.  (
  3.          SELECT   resourceid
  4.          FROM     my_distribute d
  5.          WHERE    isdelete = 0
  6.          AND      cusmanagercode = '1234567'
  7.          ORDER BY salecode limit 20)
  8. SELECT    a.*,
  9.           c.allocated 
  10.  FROM      a 
  11.  LEFT JOIN
  12. 当前标题:性能优化|MySQL常见SQL错误用法
    链接URL:http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news27/415877.html

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