SQL 优化方案(规范)

SQL优化

  • 1、SQL执行顺序
  • 2、前置条件
    • 2.1、使用explain分析SQL执行计划
    • 2.2、开启慢sql日志
    • 2.3、慢查询时间设置。默认情况下long_query_time的值为10秒,可以使用命令修改,也可以在my.cnf参数里面修改。
  • 3、基础Sql优化
    • 3.1、小表驱动大表
    • 3.2、高效的分页
    • 3.3、分段查询
    • 3.4、注意范围查询语句
    • 3.5、查询SQL尽量不要使用select *,而是具体字段
    • 3.6、当只需要一条数据的时候,使用limit 1
    • 3.7、如果排序字段没有用到索引,就尽量少排序
    • 3.8、如果限制条件中其他字段没有索引,尽量少用or
    • 3.9、避免在where子句中使用or来连接条件
    • 3.10、字符串类型必须带''引号
    • 3.11、使用varchar代替char
    • 3.12、选择合理的字段类型
    • 3.13、尽量使用数值替代字符串类型
    • 3.14、查询尽量避免返回大量数据
    • 3.15、正确的建立索引
    • 3.16、指定查询的索引[建议]
      • 3.16.1、use index(索引): 推荐使用指定的索引 (最终用不用该索引,还需要mysql自己判断)
      • 3.16.2、ignore index(索引) : 忽略掉这个索引
      • 3.16.3、force index(索引): 强制使用该索引
    • 3.17、是否使用了索引及其扫描类型
    • 3.18、优化like语句
    • 3.19、避免隐式类型转换
    • 3.20、索引不宜太多,一般5个以内
    • 3.21、索引不适合建在有大量重复数据的字段上
    • 3.22、where限定查询的数据
    • 3.23、避免在索引列上使用内置函数
    • 3.24、避免在where中对字段进行表达式操作
    • 3.25、避免在where子句中使用!=或<>操作符
    • 3.26、去重distinct过滤字段要少
    • 3.27、where中使用默认值代替null
  • 4、高级SQL优化
    • 4.1、创建表时使用同一的编码
    • 4.2、insert插入优化
    • 4.3、批量插入性能提升
    • 4.4、update优化 (避免出现表锁)
    • 4.5、批量删除优化
    • 4.6、伪删除设计
    • 4.7、order by 排序优化 (排序时,使用有索引的字段进行排序)
    • 4.8、不使用ORDER BY RAND()
    • 4.9、count 优化 速度:count(*)>count(1)>count(字段)
    • 4.10、提高group by语句的效率
    • 4.11、复合索引最左特性
    • 4.12、排序字段创建索引
    • 4.13、删除冗余和重复的索引
    • 4.14、不要有超过5个以上的表连接
    • 4.15、用连接查询代替子查询[建议]
    • 4.16、inner join 、left join、right join,优先使用inner join
    • 4.17、join优化
      • 4.17.1、MySQL中没有full join,可以用以下方式来解决
      • 4.17.2、尽量使用inner join,避免left join
      • 4.17.3、合理利用索引
      • 4.17.4、利用小表去驱动大表
      • 4.17.5、巧用STRAIGHT_JOIN
    • 4.18、in子查询的优化
    • 4.19、SQL语句中IN包含的值不应过多
    • 4.20、尽量使用union all替代union
    • 4.21、区分in和exists、not in和not exists

1、SQL执行顺序

  • SELECT DISTINCT column,… (选择字段 、去重)
  • AGG_FUNC(column or expression),… (聚合函数)
  • FROM [left_table] (选择表)
  • JOIN (连接)
  • ON (连接条件)
  • WHERE (条件过滤)
  • GROUP BY (分组)
  • HAVING (分组过滤)
  • ORDER BY (排序)
  • LIMIT count OFFSET count; (分页)

2、前置条件

2.1、使用explain分析SQL执行计划

SQL很灵活,一个需求可以很多实现,那哪个最优呢?SQL提供了explain关键字,它可以分析你的SQL执行计划,看它是否最佳。Explain主要看SQL是否使用了索引。

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE id=1

返回结果:
在这里插入图片描述
不清楚EXPLAIN解析器的同学可以先去看看这篇文章: SQL EXPLAIN解析器

2.2、开启慢sql日志

默认情况下slow_query_log的值为OFF,表示慢查询日志是禁用的,可以通过设置slow_query_log的值来开启,如下所示:

1、查询慢日志是否开启

show variables like%slow_query_log%;

2、开启慢查询日志(OFF 为关闭 ON为开启)

set global slow_query_log=ON;

注意:使用set global
slowquerylog=1开启了慢查询日志只对当前数据库生效,MySQL重启后失效。如果要永久生效,就必须修改配置文件my.cnf

3、永久开启慢查询日志

修改my.cnf文件,增加或修改参数slow_query_log 和slow_query_log_file后,然后重启MySQL服务器,
    slow_query_log =1
    slow_query_log_file=/usr/local/mysql/data/localhost-slow.log

4、设置日志路径和未使用索引的查询(有默认值,可以不设置)

log-slow-queries = /usr/local/mysql/data/slow.log #定义慢查询日志路径。
log-queries-not-using-indexes #未使用索引的查询也被记录到慢查询日志中(可选)。

2.3、慢查询时间设置。默认情况下long_query_time的值为10秒,可以使用命令修改,也可以在my.cnf参数里面修改。

1、查询慢日志时间

show variables like ‘long_query_time’;

注:如果设置了日志时间,对当前会话是无效的。所以用全局查询 show global variables like ‘long_query_time’;

2、设置慢查询日志时间

set global long_query_time=3;

3、查看总执行了多少次慢sql

show global status like '%slow%';  

3、基础Sql优化

3.1、小表驱动大表

  • in 的话里面驱动外面,in适合里子查询是小表
  • exist 的话外面驱动里面,适合外面是小表

3.2、高效的分页

反例:

select id,name,age from user limit 10000, 20;

mysql会查询10020条,然后丢弃前面10000条,这个比较浪费资源

正例:

-- 可以取前一页的最大行数的id,然后根据这个最大的id来限制下一页的起点
select id,name,age from user id>10000 limit 20;

找到上次分页最大id, 假如id是连续的,并且有序,可以用between

注意: between要在唯一索引上分页,不然会出现每页大小不一致问题。

3.3、分段查询

在一些用户选择页面中,可能一些用户选择的时间范围过大,造成查询缓慢。主要的原因是扫描行数过多。这个时候可以通过程序,分段进行查询,循环遍历,将结果合并处理进行展示。

如下图这个SQL语句,扫描的行数成百万级以上的时候就可以使用分段查询:
在这里插入图片描述

3.4、注意范围查询语句

注: < > >= <= 都有可能不走索引, 索引失效是因为DBMS发现全表扫描比走索引效率更高,因此就放弃了走索引, 当Mysql发现通过索引扫描的行记录数超过全表的10%-30%时,优化器可能会放弃走索引,自动变成全表扫描。

解决方式: 参照 3.16.3、force index(索引): 强制使用该索引

3.5、查询SQL尽量不要使用select *,而是具体字段

反例:

SELECT * FROM student

正例:

SELECT id,NAME FROM student

理由:

  • SELECT*增加很多不必要的消耗(CPU、IO、内存、网络带宽)
  • 字段多时,大表能达到100多个字段甚至达200多个字段
  • 只取需要的字段,节省资源、减少网络开销
  • select * 进行查询时,很可能不会用到索引,就会造成全表扫描
  • 增加了使用覆盖索引的可能性;当表结构发生改变时,前断也需要更新。所以要求直接在select后面接上字段名

3.6、当只需要一条数据的时候,使用limit 1

为了使EXPLAIN中type列达到const类型,如果加上limit1,查找到就不用继续往后找了

3.7、如果排序字段没有用到索引,就尽量少排序

可以在程序中排序

3.8、如果限制条件中其他字段没有索引,尽量少用or

or两边的字段中,如果有一个不是索引字段,而其他条件也不是索引字段,会造成该查询不走索引的情况。很多时候使用union all或者是union(必要的时候)的方式来代替“or”会得到更好的效果。

3.9、避免在where子句中使用or来连接条件

查询id为1或者薪水为3000的用户
反例:

SELECT * FROM student WHERE id=1 OR salary=30000

正例:使用union all

SELECT * FROM student WHERE id=1
UNION ALL
SELECT * FROM student WHERE salary=30000

分开两条sql写

SELECT * FROM student WHERE id=1
SELECT * FROM student WHERE salary=30000

理由:

  • 使用or可能会使索引失效,从而全表扫描
  • 对于or没有索引的salary这种情况,假设它走了id的索引,但是走到salary查询条件时,它还得全表扫描。也就是说整个过程需要三步:全表扫描+索引扫描+合并。如果它一开始就走全表扫描,直接一遍扫描就搞定。虽然mysql是有优化器的,处于效率与成本考虑,遇到or条件,索引还是可能失效的

3.10、字符串类型必须带’'引号

字符串类型的字段, 查询的时候如果不加引号’’ ,会导致自动进行隐式转换,然后索引失效

3.11、使用varchar代替char

反例:

`deptname` char(100) DEFAULT NULL COMMENT '部门名称'

正例:

`deptname` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '部门名称'

理由:

  • varchar变长字段按数据内容实际长度存储,存储空间小,可以节省存储空间
  • char按声明大小存储,不足补空格
  • 对于查询来说,在一个相对较小的字段内搜索,效率更高

3.12、选择合理的字段类型

  • 能用数字类型就不用字符串,字符串处理速度比数字类型慢
  • 尽量用小类型,比如:用bit存布尔值,用tinyint存枚举值等。
  • 长度固定字符串用char,不固定用varchar

3.13、尽量使用数值替代字符串类型

  • 主键(id):primary key优先使用数值类型int,tinyint
  • 性别(sex):0-代表女,1-代表男;数据库没有布尔类型,mysql推荐使用tinyint
  • 支付方式(payment):1-现金、2-微信、3-支付宝、4-信用卡、5-银行卡
  • 服务状态(state):1-开启、2-暂停、3-停止
  • 商品状态(state):1-上架、2-下架、3-删除

3.14、查询尽量避免返回大量数据

如果查询返回数据量很大,就会造成查询时间过长,网络传输时间过长。同时,大量数据返回也可能没有实际意义。如返回上千条甚至更多,用户也看不过来。
通常采用分页,一页习惯10/20/50/100条。

3.15、正确的建立索引

索引的建立对sql的影响是非常大的,如果对索引不太理解的先看下这篇文章: MySQL进阶:索引的使用及理解

select  * from user_test  WHERE uid=15988;
select  * from user_test  WHERE address=15988;  可以看到有索引的查找速度非常快.

SQL 优化方案(规范)_第1张图片
SQL 优化方案(规范)_第2张图片

3.16、指定查询的索引[建议]

当sql查询的字段有多个索引的时候,mysql优化器会自动选择一个索引进行查询,我们也可以通过sql字段进行自定义

3.16.1、use index(索引): 推荐使用指定的索引 (最终用不用该索引,还需要mysql自己判断)

select * from  use index(索引A)  

3.16.2、ignore index(索引) : 忽略掉这个索引

select * from  ignore index(索引A) 

3.16.3、force index(索引): 强制使用该索引

-- 有时候MySQL优化器采取它认为合适的索引来检索SQL语句,但是可能它所采用的索引并不是我们想要的。这时就可以采用forceindex来强制优化器使用指定的索引。
select * from  force index(索引A)

3.17、是否使用了索引及其扫描类型

SQL索引概念(详解B+树)
type:

  • ALL 全表扫描,没有优化,最慢的方式
  • index 索引全扫描
  • range 索引范围扫描,常用语<,<=,>=,between等操作
  • ref 使用非唯一索引扫描或唯一索引前缀扫描,返回单条记录,常出现在关联查询中
  • eq_ref 类似ref,区别在于使用的是唯一索引,使用主键的关联查询
  • const 当查询是对主键或者唯一键进行精确查询,系统会把匹配行中的其他列作为常数处理
  • null MySQL不访问任何表或索引,直接返回结果
  • System 表只有一条记录(实际中基本不存在这个情况)

性能排行:
System > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

possible_keys:显示可能应用在这张表中的索引
key:真正使用的索引方式

3.18、优化like语句

模糊查询,程序员最喜欢的就是使用like,但是like很可能会导致索引失效
反例:

EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student WHERE NAME LIKE '%1'
EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student WHERE NAME LIKE '%1%'

正例:

EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student WHERE NAME LIKE '1%'

理由:
未使用索引:故意使用sex非索引字段

EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student WHERE NAME=1 OR sex=1

在这里插入图片描述
主键索引生效

EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student WHERE id=1

在这里插入图片描述
索引失效,type=ALL,全表扫描

EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student WHERE id LIKE '%1'

在这里插入图片描述

3.19、避免隐式类型转换

反例:

#未使用索引
EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE NAME=123

正例:

#使用索引
EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE NAME='123'

理由:

  • 为什么第一条语句未加单引号就不走索引了呢?这是因为不加单引号时,是字符串跟数字的比较,它们类型不匹配,MySQL会做隐式的类型转换,把它们转换为数值类型再做比较
  • where子句中出现column字段的类型和传入的参数类型不一致的时候发生的类型转换,建议先确定where中的参数类型。

3.20、索引不宜太多,一般5个以内

  • 索引并不是越多越好,虽其提高了查询的效率,但却会降低插入和更新的效率
  • 索引可以理解为一个就是一张表,其可以存储数据,其数据就要占空间
  • 索引表的一个特点,其数据是排序的,那排序要不要花时间呢?肯定要insert或update时有可能会重建索引,如果数据量巨大,重建将进行记录的重新排序,所以建索引需要慎重考虑,视具体情况来定
  • 一个表的索引数最好不要超过5个,若太多需要考虑一些索引是否有存在的必要

3.21、索引不适合建在有大量重复数据的字段上

如性别字段。因为SQL优化器是根据表中数据量来进行查询优化的,如果索引列有大量重复数据,Mysql查询优化器推算发现不走索引的成本更低,很可能就放弃索引了。

3.22、where限定查询的数据

数据中假定就一个男的记录
反例:

SELECT id,NAME FROM student WHERE sex='男'

正例:

SELECT id,NAME FROM student WHERE id=1 AND sex='男'

理由:

  • 需要什么数据,就去查什么数据,避免返回不必要的数据,节省开销

3.23、避免在索引列上使用内置函数

业务需求:查询最近七天内新生儿(用学生表替代下)
给birthday字段创建索引:

ALTER TABLE student ADD INDEX idx_birthday (birthday)

当前时间加7天:

SELECT NOW()	
SELECT DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 7 DAY)

反例:

EXPLAIN
SELECT * FROM student
WHERE DATE_ADD(birthday,INTERVAL 7 DAY) >=NOW();

正例:

EXPLAIN
SELECT * FROM student
WHERE  birthday >= DATE_ADD(NOW(),INTERVAL 7 DAY);

理由:

  • 使用索引列上内置函数
  • 索引失效
    SQL 优化方案(规范)_第3张图片
    索引有效:
    SQL 优化方案(规范)_第4张图片

3.24、避免在where中对字段进行表达式操作

反例:

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE id+1-1=+1

正例:

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE id=+1-1+1
EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE id=1

理由:
SQL解析时,如果字段相关的是表达式就进行全表扫描
SQL 优化方案(规范)_第5张图片
字段干净无表达式,索引生效
SQL 优化方案(规范)_第6张图片

3.25、避免在where子句中使用!=或<>操作符

应尽量避免在where子句中使用!=或<>操作符,否则引擎将放弃使用索引而进行全表扫描。记住实现业务优先,实在没办法,就只能使用,并不是不能使用。如果不能使用,SQL也就无需支持了。

反例:

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE salary!=3000
EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE salary<>3000

理由:

  • 使用!=和<>很可能会让索引失效
    在这里插入图片描述

3.26、去重distinct过滤字段要少

#索引失效
EXPLAIN
SELECT DISTINCT * FROM student
#索引生效
EXPLAIN
SELECT DISTINCT id,NAME FROM student
EXPLAIN
SELECT DISTINCT NAME FROM student

理由:

  • 带distinct的语句占用cpu时间高于不带distinct的语句。因为当查询很多字段时,如果使用distinct,数据库引擎就会对数据进行比较,过滤掉重复数据,然而这个比较、过滤的过程会占用系统资源,如cpu时间

3.27、where中使用默认值代替null

环境准备:

#修改表,增加age字段,类型int,非空,默认值0
ALTER TABLE student ADD age INT NOT NULL DEFAULT 0;
#修改表,增加age字段的索引,名称为idx_age
ALTER TABLE student ADD INDEX idx_age (age);

反例:

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE age IS NOT NULL

正例:

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE age>0

理由:

  • 并不是说使用了is null 或者 is not null 就会不走索引了,这个跟mysql版本以及查询成本都有关
  • 如果mysql优化器发现,走索引比不走索引成本还要高,就会放弃索引,这些条件 !=,<>,is null,is not null经常被认为让索引失效,其实是因为一般情况下,查询的成本高,优化器自动放弃索引的
  • 如果把null值,换成默认值,很多时候让走索引成为可能,同时,表达意思也相对清晰一点

4、高级SQL优化

4.1、创建表时使用同一的编码

mysql多表联查时,如果表的字符集不一样,会有一个数据类型转换的过程

例如: utf8 与utf8mb4前者是3字节unicode编码,后者是4字节unicode编码. 此时如果多表查询,则索引会失效

4.2、insert插入优化

  • 需要插入多条数据的时候 使用批量插入.(多次插入需要频繁的建立连接.浪费资源)
  • 多次插入数据时,采用手动提交事务
    • sql语句在执行的时候如下所示, 会自动开启事务和提交事务. 我们可以手动开启事务,然后执行多条sql后,在手动提交事务.减少资源浪费
start transaction;   执行sql;   commit;

4.3、批量插入性能提升

大量数据提交,上千,上万,批量性能非常快,mysql独有
多条提交:

INSERT INTO student (id,NAME) VALUES(4,'name1');
INSERT INTO student (id,NAME) VALUES(5,'name2');

批量提交:

INSERT INTO student (id,NAME) VALUES(4,'name1'),(5,'name2');

理由:

  • 默认新增SQL有事务控制,导致每条都需要事务开启和事务提交;而批量处理是一次事务开启和提交。自然速度飞升
  • 数据量小体现不出来

4.4、update优化 (避免出现表锁)

innodb引擎使用update时,会有行锁/表锁两种模式, 如果where 字段没有索引的时候会升级成表锁

update table set xx=1 where  name=xx   (name没有索引,此时是表锁)
update table set xx=1 where  id=xx  (id有索引,此时是行锁)

4.5、批量删除优化

避免同时修改或删除过多数据,因为会造成cpu利用率过高,会造成锁表操作,从而影响别人对数据库的访问。

反例:

#一次删除10万或者100万+?
delete from student where id <100000;
#采用单一循环操作,效率低,时间漫长
forUser user:list){
  delete from student;
}

正例:

#分批进行删除,如每次500
for(){
delete student where id<500;
}
delete student where id>=500 and id<1000;

理由:

  • 一次性删除太多数据,可能造成锁表,会有lock wait timeout exceed的错误,所以建议分批操作

4.6、伪删除设计

商品状态(state):1-上架、2-下架、3-删除

理由:

  • 这里的删除只是一个标识,并没有从数据库表中真正删除,可以作为历史记录备查
  • 同时,一个大型系统中,表关系是非常复杂的,如电商系统中,商品作废了,但如果直接删除商品,其它商品详情,物流信息中可能都有其引用。
  • 通过where state=1或者where state=2过滤掉数据,这样伪删除的数据用户就看不到了,从而不影响用户的使用
  • 操作速度快,特别数据量很大情况下

4.7、order by 排序优化 (排序时,使用有索引的字段进行排序)

使用order by排序时,会出现两种情况 (explain查看Extra字段)
SQL 优化方案(规范)_第7张图片

  • using fileSort : 全表扫描,读取出数据,然后再排序缓冲区进行排序. (排序字段没有索引)
  • using index: 通过索引直接返回有序的数据. 不需要额外排序(有索引,效率高)

4.8、不使用ORDER BY RAND()

想打乱返回的数据行?随机挑一个数据?真不知道谁发明了这种用法,但很多新手很喜欢这样用。但你确不了解这样做有多么可怕的性能问题。

如果你真的想把返回的数据行打乱了,你有N种方法可以达到这个目的。这样使用只让你的数据库的性能呈指数级的下降。这里的问题是:MySQL会不得不去执行RAND()函数(很耗CPU时间),而且这是为了每一行记录去记行,然后再对其排序。就算是你用了Limit 1也无济于事(因为要排序)。

select id from `dynamic` order by rand() limit 1000;

上面的SQL语句,可优化为:

select id from `dynamic` t1 join (select rand() * (select max(id) from `dynamic`) as nid) t2 on t1.id > t2.nidlimit 1000;

4.9、count 优化 速度:count(*)>count(1)>count(字段)

inndb引擎的使用如下 (MyIASM默认存了数据总数,所以效率最高)

  • count(字段):遍历整张表 会把每一行的字段值取出来,然后返回
  • count(1): 便利整张表,但不取值,对于返回的数据,放入1进去.然后累加
  • count(*):inndb引擎,特意做了优化,不会取出值,直接服务层进行累加

4.10、提高group by语句的效率

可以在执行到该语句前,把不需要的记录过滤掉
反例:先分组,再过滤

select job,avg(salary) from employee  
group by job 
having job ='president' or job = 'managent';

正例:先过滤,后分组

select job,avg(salary) from employee 
where job ='president' or job = 'managent' 
group by job;

4.11、复合索引最左特性

创建复合索引,也就是多个字段

ALTER TABLE student ADD INDEX idx_name_salary (NAME,salary)

满足复合索引的左侧顺序,哪怕只是部分,复合索引生效

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE NAME='name1'

没有出现左边的字段,则不满足最左特性,索引失效

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE salary=3000

复合索引全使用,按左侧顺序出现 name,salary,索引生效

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE NAME='陈子枢' AND salary=3000

虽然违背了最左特性,但MYSQL执行SQL时会进行优化,底层进行颠倒优化

EXPLAIN
SELECT * FROM student WHERE salary=3000 AND NAME='name1'

理由:

  • 复合索引也称为联合索引
  • 当我们创建一个联合索引的时候,如(k1,k2,k3),相当于创建了(k1)、(k1,k2)和(k1,k2,k3)三个索引,这就是最左匹配原则
  • 联合索引不满足最左原则,索引一般会失效,但是这个还跟Mysql优化器有关的

4.12、排序字段创建索引

什么样的字段才需要创建索引呢?原则就是where和order by中常出现的字段就创建索引。

#使用*,包含了未索引的字段,导致索引失效
EXPLAIN
SELECT * FROM student ORDER BY NAME;

EXPLAIN
SELECT * FROM student ORDER BY NAME,salary

#name字段有索引
EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student ORDER BY NAME

#name和salary复合索引
EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student ORDER BY NAME,salary

EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student ORDER BY salary,NAME

#排序字段未创建索引,性能就慢
EXPLAIN
SELECT id,NAME FROM student ORDER BY sex

4.13、删除冗余和重复的索引

SHOW INDEX FROM student 

#创建索引index_name
ALTER TABLE student ADD INDEX index_name (NAME)

#删除student表的index_name索引
DROP INDEX index_name ON student ;

#修改表结果,删除student表的index_name索引
ALTER TABLE student DROP INDEX index_name ;

#主键会自动创建索引,删除主键索引
ALTER TABLE student DROP PRIMARY KEY ;

SQL 优化方案(规范)_第8张图片

4.14、不要有超过5个以上的表连接

  • 关联的表个数越多,编译的时间和开销也就越大
  • 每次关联内存中都生成一个临时表
  • 应该把连接表拆开成较小的几个执行,可读性更高
  • 如果一定需要连接很多表才能得到数据,那么意味着这是个糟糕的设计了
  • 阿里规范中,建议多表联查三张表以下

4.15、用连接查询代替子查询[建议]

MySQL如果需要在两张以上表中查询数据的话,一般有两种实现方式

  • 子查询
  • 连接查询

子查询:

select * from order where user_id in (select id from user where name='zhang'); 

子查询可以通过in实现
优点:简单
缺点:MySQL执行子查询时,需要创建临时表,查询完成后再删除临时表,有一些额外开销。

可以改成连接查询
连接查询:

select o.* from order o inner join user u on o.user_id = u.id where u.name='zhang'; 

4.16、inner join 、left join、right join,优先使用inner join

三种连接如果结果相同,优先使用inner join,如果使用left join左边表尽量小

  • inner join 内连接,只保留两张表中完全匹配的结果集
  • left join会返回左表所有的行,即使在右表中没有匹配的记录
  • right join会返回右表所有的行,即使在左表中没有匹配的记录

理由:

  • 如果inner join是等值连接,返回的行数比较少,所以性能相对会好一点
  • 同理,使用了左连接,左边表数据结果尽量小,条件尽量放到左边处理,意味着返回的行数可能比较少。这是mysql优化原则,就是小表驱动大表,小的数据集驱动大的数据集,从而让性能更优

4.17、join优化

SQL 优化方案(规范)_第9张图片
LEFT JOIN A表为驱动表,INNER JOIN MySQL会自动找出那个数据少的表作用驱动表,RIGHT JOIN B表为驱动表。

注意:

4.17.1、MySQL中没有full join,可以用以下方式来解决

select * from A left join B on B.name = A.namewhere B.name is nullunion allselect * from B;

4.17.2、尽量使用inner join,避免left join

参与联合查询的表至少为2张表,一般都存在大小之分。如果连接方式是inner join,在没有其他过滤条件的情况下MySQL会自动选择小表作为驱动表,但是left join在驱动表的选择上遵循的是左边驱动右边的原则,即left join左边的表名为驱动表。

4.17.3、合理利用索引

被驱动表的索引字段作为on的限制字段。

4.17.4、利用小表去驱动大表

SQL 优化方案(规范)_第10张图片
从原理图能够直观的看出如果能够减少驱动表的话,减少嵌套循环中的循环次数,以减少 IO总量及CPU运算的次数。

4.17.5、巧用STRAIGHT_JOIN

inner join是由MySQL选择驱动表,但是有些特殊情况需要选择另个表作为驱动表,比如有group by、order by等「Using filesort」、「Using temporary」时。STRAIGHT_JOIN来强制连接顺序,在STRAIGHT_JOIN左边的表名就是驱动表,右边则是被驱动表。在使用STRAIGHT_JOIN有个前提条件是该查询是内连接,也就是inner join。其他链接不推荐使用STRAIGHT_JOIN,否则可能造成查询结果不准确。
SQL 优化方案(规范)_第11张图片
这个方式有时能减少3倍的时间。

4.18、in子查询的优化

日常开发实现业务需求可以有两种方式实现:

  • 一种使用数据库SQL脚本实现
  • 一种使用程序实现

需求:查询所有部门的所有员工

#in子查询
SELECT * FROM tb_user WHERE dept_id IN (SELECT id FROM tb_dept);
#这样写等价于:

#先查询部门表
SELECT id FROM tb_dept

#再由部门dept_id,查询tb_user的员工
SELECT * FROM tb_user u,tb_dept d WHERE u.dept_id = d.id

假设表A表示某企业的员工表,表B表示部门表,查询所有部门的所有员工,很容易有以下程序实现,可以抽象成这样的一个嵌套循环:

List<> resultSet;
for(int i=0;i<B.length;i++) {
  for(int j=0;j<A.length;j++) {
    if(A[i].id==B[j].id) {
      resultSet.add(A[i]);
      break;
    }
  }
}

上面的需求使用SQL就远不如程序实现,特别当数据量巨大时。
理由:

  • 数据库最费劲的就是程序链接的释放。假设链接了两次,每次做上百万次的数据集查询,查完就结束,这样就只做了两次;相反建立了上百万次链接,申请链接释放反复重复,就会额外花费很多实际,这样系统就受不了了,慢,卡顿

4.19、SQL语句中IN包含的值不应过多

MySQL对于IN做了相应的优化,即将IN中的常量全部存储在一个数组里面,而且这个数组是排好序的。但是如果数值较多,产生的消耗也是比较大的。再例如:select id from t where num in(1,2,3) 对于连续的数值,能用between就不要用in了;再或者使用连接来替换。

4.20、尽量使用union all替代union

反例:

SELECT * FROM student
UNION
SELECT * FROM student

正例:

SELECT * FROM student
UNION ALL
SELECT * FROM student

理由:

  • union和union all的区别是,union会自动去掉多个结果集合中的重复结果,而union all则将所有的结果全部显示出来,不管是不是重复
  • union:对两个结果集进行并集操作,不包括重复行,同时进行默认规则的排序
  • union在进行表链接后会筛选掉重复的记录,所以在表链接后会对所产生的结果集进行排序运算,删除重复的记录再返回结果。实际大部分应用中是不会产生重复的记录,最常见的是过程表与历史表UNION

4.21、区分in和exists、not in和not exists

select * from 表A where id in (select id from 表B)

上面SQL语句相当于

select * from 表A where exists(select * from 表B where 表B.id=表A.id)

区分in和exists主要是造成了驱动顺序的改变(这是性能变化的关键),如果是exists,那么以外层表为驱动表,先被访问,如果是IN,那么先执行子查询。所以IN适合于外表大而内表小的情况;EXISTS适合于外表小而内表大的情况。

关于not in和not exists,推荐使用not exists,不仅仅是效率问题,not in可能存在逻辑问题。如何高效的写出一个替代not exists的SQL语句?

原SQL语句:

select colname … from A表 where a.id not in (select b.id from B表)

高效的SQL语句:

select colname … from A表 Left join B表 on where a.id = b.id where b.id is null

取出的结果集如下图表示,A表不在B表中的数据
SQL 优化方案(规范)_第12张图片

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