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8種常被忽視的SQL錯(cuò)誤用法

作者：db匠
數(shù)據(jù)庫(kù)
程序員在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型以及編寫(xiě)SQL語(yǔ)句時(shí)，要把算法的思想或意識(shí)帶進(jìn)來(lái)。編寫(xiě)復(fù)雜SQL語(yǔ)句要養(yǎng)成使用 WITH 語(yǔ)句的習(xí)慣。簡(jiǎn)潔且思路清晰的SQL語(yǔ)句也能減小數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)擔(dān) 。

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sql語(yǔ)句的執(zhí)行順序：

  1. FROM  
  2. <left_table> 
  3.  
  4. ON  
  5. <join_condition> 
  6.  
  7. <join_type> 
  8.  JOIN  
  9. <right_table> 
  10.  
  11. WHERE  
  12. <where_condition> 
  13.  
  14. GROUP BY  
  15. <group_by_list> 
  16.  
  17. HAVING  
  18. <having_condition> 
  19.  
  20. SELECT 
  21.  
  22. DISTINCT  
  23. <select_list> 
  24.  
  25. ORDER BY  
  26. <order_by_condition> 
  27.  
  28. LIMIT  
  29. <limit_number> 

1、LIMIT 語(yǔ)句

分頁(yè)查詢是最常用的場(chǎng)景之一，但也通常也是最容易出問(wèn)題的地方。比如對(duì)于下面簡(jiǎn)單的語(yǔ)句，一般 DBA 想到的辦法是在 type, name, create_time 字段上加組合索引。這樣條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 解決該問(wèn)題就到此為止。但當(dāng) LIMIT 子句變成 “LIMIT 1000000,10” 時(shí)，程序員仍然會(huì)抱怨：我只取10條記錄為什么還是慢?

要知道數(shù)據(jù)庫(kù)也并不知道第1000000條記錄從什么地方開(kāi)始，即使有索引也需要從頭計(jì)算一次。出現(xiàn)這種性能問(wèn)題，多數(shù)情形下是程序員偷懶了。

在前端數(shù)據(jù)瀏覽翻頁(yè)，或者大數(shù)據(jù)分批導(dǎo)出等場(chǎng)景下，是可以將上一頁(yè)的***值當(dāng)成參數(shù)作為查詢條件的。SQL 重新設(shè)計(jì)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; 

在新設(shè)計(jì)下查詢時(shí)間基本固定，不會(huì)隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)而發(fā)生變化。

2、隱式轉(zhuǎn)換

SQL語(yǔ)句中查詢變量和字段定義類型不匹配是另一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤。比如下面的語(yǔ)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; 
  6. | Warning | 1739 | Cannot use ref access on index 'bpn' due to type or collation conversion on field 'bpn' 

其中字段 bpn 的定義為 varchar(20)，MySQL 的策略是將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字之后再比較。函數(shù)作用于表字段，索引失效。

上述情況可能是應(yīng)用程序框架自動(dòng)填入的參數(shù)，而不是程序員的原意?，F(xiàn)在應(yīng)用框架很多很繁雜，使用方便的同時(shí)也小心它可能給自己挖坑。

3、關(guān)聯(lián)更新、刪除

雖然 MySQL5.6 引入了物化特性，但需要特別注意它目前僅僅針對(duì)查詢語(yǔ)句的優(yōu)化。對(duì)于更新或刪除需要手工重寫(xiě)成 JOIN。

比如下面 UPDATE 語(yǔ)句，MySQL 實(shí)際執(zhí)行的是循環(huán)/嵌套子查詢(DEPENDENT SUBQUERY)，其執(zhí)行時(shí)間可想而知。

 

  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);  

執(zhí)行計(jì)劃：

 

  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. +----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 

重寫(xiě)為 JOIN 之后，子查詢的選擇模式從 DEPENDENT SUBQUERY 變成 DERIVED，執(zhí)行速度大大加快，從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  
  11. SET    status = 'applying'  

執(zhí)行計(jì)劃簡(jiǎn)化為：

 

  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. +----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+ 
  7. 4、混合排序 

4、混合排序

MySQL 不能利用索引進(jìn)行混合排序。但在某些場(chǎng)景，還是有機(jī)會(huì)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  

執(zhí)行計(jì)劃顯示為全表掃描：

 

  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1兩種狀態(tài)，我們按照下面的方法重寫(xiě)后，執(zhí)行時(shí)間從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  
  17. ORDER  BY  is_reply ASC,  
  18.           appraisetime DESC  
  19. LIMIT  20;  

5、EXISTS語(yǔ)句

MySQL 對(duì)待 EXISTS 子句時(shí)，仍然采用嵌套子查詢的執(zhí)行方式。如下面的 SQL 語(yǔ)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'  
  6. WHERE  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  

執(zhí)行計(jì)劃為：

 

  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 更改為 join，能夠避免嵌套子查詢，將執(zhí)行時(shí)間從1.93秒降低為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  

新的執(zhí)行計(jì)劃：

 

  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. +----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+ 
  8. 6、條件下推 

6、條件下推

外部查詢條件不能夠下推到復(fù)雜的視圖或子查詢的情況有：

1.聚合子查詢; 2.含有 LIMIT 的子查詢; 3.UNION 或 UNION ALL 子查詢; 4.輸出字段中的子查詢;

如下面的語(yǔ)句，從執(zhí)行計(jì)劃可以看出其條件作用于聚合子查詢之后：

 

  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     | <derived2> | ref   | <auto_key0>   | <auto_key0> | 514     | const |    2 | Using where | 
  5. |  2 | DERIVED     | operation  | index | idx_4         | idx_4       | 519     | NULL  |   20 | Using index | 
  6. +----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+ 

確定從語(yǔ)義上查詢條件可以直接下推后，重寫(xiě)如下：

 

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

執(zhí)行計(jì)劃變?yōu)椋?/p>

 

  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. +----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+ 

關(guān)于 MySQL 外部條件不能下推的詳細(xì)解釋說(shuō)明請(qǐng)參考以前文章：MySQL · 性能優(yōu)化 · 條件下推到物化表 http://mysql.taobao.org/monthly/2016/07/08

7、提前縮小范圍**

先上初始 SQL 語(yǔ)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  

該SQL語(yǔ)句原意是：先做一系列的左連接，然后排序取前15條記錄。從執(zhí)行計(jì)劃也可以看出，***一步估算排序記錄數(shù)為90萬(wàn)，時(shí)間消耗為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 條件以及排序均針對(duì)最左主表，因此可以先對(duì) my_order 排序提前縮小數(shù)據(jù)量再做左連接。SQL 重寫(xiě)后如下，執(zhí)行時(shí)間縮小為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 

再檢查執(zhí)行計(jì)劃：子查詢物化后(select_type=DERIVED)參與 JOIN。雖然估算行掃描仍然為90萬(wàn)，但是利用了索引以及 LIMIT 子句后，實(shí)際執(zhí)行時(shí)間變得很小。

  1. +----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+ 
  2. | id | select_type | table      | type   | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows   | Extra                                              | 
  3. +----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+ 
  4. |  1 | PRIMARY     | <derived2> | 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、中間結(jié)果集下推

再來(lái)看下面這個(gè)已經(jīng)初步優(yōu)化過(guò)的例子(左連接中的主表優(yōu)先作用查詢條件)：

 

  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 

那么該語(yǔ)句還存在其它問(wèn)題嗎?不難看出子查詢 c 是全表聚合查詢，在表數(shù)量特別大的情況下會(huì)導(dǎo)致整個(gè)語(yǔ)句的性能下降。

其實(shí)對(duì)于子查詢 c，左連接***結(jié)果集只關(guān)心能和主表 resourceid 能匹配的數(shù)據(jù)。因此我們可以重寫(xiě)語(yǔ)句如下，執(zhí)行時(shí)間從原來(lái)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  
  9. LEFT JOIN  
  10.           (  
  11.                    SELECT   resourcesid， sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated  
  12.                    FROM     my_resources r,  
  13.                             (  
  14.                                      SELECT   resourceid  
  15.                                      FROM     my_distribute d  
  16.                                      WHERE    isdelete = 0  
  17.                                      AND      cusmanagercode = '1234567'  
  18.                                      ORDER BY salecode limit 20) a  
  19.                    WHERE    r.resourcesid = a.resourcesid  
  20.                    GROUP BY resourcesid) c  
  21. ON        a.resourceid = c.resourcesid 

但是子查詢 a 在我們的SQL語(yǔ)句中出現(xiàn)了多次。這種寫(xiě)法不僅存在額外的開(kāi)銷，還使得整個(gè)語(yǔ)句顯的繁雜。使用 WITH 語(yǔ)句再次重寫(xiě)：

 

  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.           (  
  13.                    SELECT   resourcesid， sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated  
  14.                    FROM     my_resources r,  
  15.                             a  
  16.                    WHERE    r.resourcesid = a.resourcesid  
  17.                    GROUP BY resourcesid) c  
  18. ON        a.resourceid = c.resourcesid 
  19. 總結(jié) 

總結(jié)

數(shù)據(jù)庫(kù)編譯器產(chǎn)生執(zhí)行計(jì)劃，決定著SQL的實(shí)際執(zhí)行方式。但是編譯器只是盡力服務(wù)，所有數(shù)據(jù)庫(kù)的編譯器都不是盡善盡美的。

上述提到的多數(shù)場(chǎng)景，在其它數(shù)據(jù)庫(kù)中也存在性能問(wèn)題。了解數(shù)據(jù)庫(kù)編譯器的特性，才能避規(guī)其短處，寫(xiě)出高性能的SQL語(yǔ)句。

程序員在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型以及編寫(xiě)SQL語(yǔ)句時(shí)，要把算法的思想或意識(shí)帶進(jìn)來(lái)。

編寫(xiě)復(fù)雜SQL語(yǔ)句要養(yǎng)成使用 WITH 語(yǔ)句的習(xí)慣。簡(jiǎn)潔且思路清晰的SQL語(yǔ)句也能減小數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)擔(dān) 。 

責(zé)任編輯：龐桂玉 來(lái)源： 數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)
SQL錯(cuò)誤用法數(shù)據(jù)庫(kù)
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