有一張財(cái)務(wù)流水表，未分庫分表，目前的數(shù)據(jù)量為9555695，分頁查詢使用到了limit，優(yōu)化之前的查詢耗時(shí)16 s 938 ms (execution: 16 s 831 ms, fetching: 107 ms)，按照下文的方式調(diào)整SQL后，耗時(shí)347 ms (execution: 163 ms, fetching: 184 ms);

• 操作： 查詢條件放到子查詢中，子查詢只查主鍵ID，然后使用子查詢中確定的主鍵關(guān)聯(lián)查詢其他的屬性字段;
• 原理： 減少回表操作;

-- 優(yōu)化前SQL 
SELECT  各種字段 
FROM `table_name` 
WHERE 各種條件 
LIMIT 0,10;  

-- 優(yōu)化后SQL 
SELECT  各種字段 
FROM `table_name` main_tale 
RIGHT JOIN  
( 
SELECT  子查詢只查主鍵 
FROM `table_name` 
WHERE 各種條件 
LIMIT 0,10; 
) temp_table ON temp_table.主鍵 = main_table.主鍵 

一，前言

首先說明一下MySQL的版本：

mysql> select version(); 
+-----------+ 
| version() | 
+-----------+ 
| 5.7.17    | 
+-----------+ 
1 row in set (0.00 sec) 

表結(jié)構(gòu)：

mysql> desc test; 
+--------+---------------------+------+-----+---------+----------------+ 
| Field  | Type                | Null | Key | Default | Extra          | 
+--------+---------------------+------+-----+---------+----------------+ 
| id     | bigint(20) unsigned | NO   | PRI | NULL    | auto_increment | 
| val    | int(10) unsigned    | NO   | MUL | 0       |                | 
| source | int(10) unsigned    | NO   |     | 0       |                | 
+--------+---------------------+------+-----+---------+----------------+ 
3 rows in set (0.00 sec) 

id為自增主鍵，val為非唯一索引。

灌入大量數(shù)據(jù)，共500萬：

mysql> select count(*) from test; 
+----------+ 
| count(*) | 
+----------+ 
|  5242882 | 
+----------+ 
1 row in set (4.25 sec) 

我們知道，當(dāng)limit offset rows中的offset很大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)效率問題：

mysql> select * from test where val=4 limit 300000,5; 
+---------+-----+--------+ 
| id      | val | source | 
+---------+-----+--------+ 
| 3327622 |   4 |      4 | 
| 3327632 |   4 |      4 | 
| 3327642 |   4 |      4 | 
| 3327652 |   4 |      4 | 
| 3327662 |   4 |      4 | 
+---------+-----+--------+ 
5 rows in set (15.98 sec) 

為了達(dá)到相同的目的，我們一般會(huì)改寫成如下語句：

mysql> select * from test a inner join (select id from test where val=4 limit 300000,5) b on a.id=b.id; 
+---------+-----+--------+---------+ 
| id      | val | source | id      | 
+---------+-----+--------+---------+ 
| 3327622 |   4 |      4 | 3327622 | 
| 3327632 |   4 |      4 | 3327632 | 
| 3327642 |   4 |      4 | 3327642 | 
| 3327652 |   4 |      4 | 3327652 | 
| 3327662 |   4 |      4 | 3327662 | 
+---------+-----+--------+---------+ 
5 rows in set (0.38 sec) 

時(shí)間相差很明顯。

為什么會(huì)出現(xiàn)上面的結(jié)果?我們看一下select * from test where val=4 limit 300000,5;的查詢過程：

查詢到索引葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。

根據(jù)葉子節(jié)點(diǎn)上的主鍵值去聚簇索引上查詢需要的全部字段值。

類似于下面這張圖：

像上面這樣，需要查詢300005次索引節(jié)點(diǎn)，查詢300005次聚簇索引的數(shù)據(jù)，最后再將結(jié)果過濾掉前300000條，取出最后5條。MySQL耗費(fèi)了大量隨機(jī)I/O在查詢聚簇索引的數(shù)據(jù)上，而有300000次隨機(jī)I/O查詢到的數(shù)據(jù)是不會(huì)出現(xiàn)在結(jié)果集當(dāng)中的?？隙〞?huì)有人問：既然一開始是利用索引的，為什么不先沿著索引葉子節(jié)點(diǎn)查詢到最后需要的5個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后再去聚簇索引中查詢實(shí)際數(shù)據(jù)。這樣只需要5次隨機(jī)I/O，類似于下面圖片的過程

其實(shí)我也想問這個(gè)問題。 

證實(shí)

下面我們實(shí)際操作一下來證實(shí)上述的推論：為了證實(shí)select * from test where val=4 limit 300000,5是掃描300005個(gè)索引節(jié)點(diǎn)和300005個(gè)聚簇索引上的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，我們需要知道MySQL有沒有辦法統(tǒng)計(jì)在一個(gè)sql中通過索引節(jié)點(diǎn)查詢數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的次數(shù)。我先試了Handler_read_*系列，很遺憾沒有一個(gè)變量能滿足條件。我只能通過間接的方式來證實(shí)：InnoDB中有buffer pool。里面存有最近訪問過的數(shù)據(jù)頁，包括數(shù)據(jù)頁和索引頁。所以我們需要運(yùn)行兩個(gè)sql，來比較buffer pool中的數(shù)據(jù)頁的數(shù)量。預(yù)測(cè)結(jié)果是運(yùn)行select * from test a inner join (select id from test where val=4 limit 300000,5); 之后，buffer pool中的數(shù)據(jù)頁的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于select * from test where val=4 limit 300000,5;對(duì)應(yīng)的數(shù)量，因?yàn)榍耙粋€(gè)sql只訪問5次數(shù)據(jù)頁，而后一個(gè)sql訪問300005次數(shù)據(jù)頁。select * from test where val=4 limit 300000,5

mysql> select index_name,count(*) from information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE where INDEX_NAME in('val','primary') and TABLE_NAME like '%test%' group by index_name;Empty set (0.04 sec) 

可以看出，目前buffer pool中沒有關(guān)于test表的數(shù)據(jù)頁。

mysql> select * from test where val=4 limit 300000,5; 
+---------+-----+--------+ 
| id      | val | source | 
+---------+-----+--------+|  
3327622 |   4 |      4 | 
| 3327632 |   4 |      4 | 
| 3327642 |   4 |      4 | 
| 3327652 |   4 |      4 | 
| 3327662 |   4 |      4 | 
+---------+-----+--------+ 
5 rows in set (26.19 sec) 
 
mysql> select index_name,count(*) from information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE where INDEX_NAME in('val','primary') and TABLE_NAME like '%test%' group by index_name; 
+------------+----------+ 
| index_name | count(*) | 
+------------+----------+ 
| PRIMARY    |     4098 | 
| val        |      208 | 
+------------+----------+2 rows in set (0.04 sec) 

可以看出，此時(shí)buffer pool中關(guān)于test表有4098個(gè)數(shù)據(jù)頁，208個(gè)索引頁。select * from test a inner join (select id from test where val=4 limit 300000,5) ;為了防止上次試驗(yàn)的影響，我們需要清空buffer pool，重啟mysql。

mysqladmin shutdown 
/usr/local/bin/mysqld_safe & 

mysql> select index_name,count(*) from information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE where INDEX_NAME in('val','primary') and TABLE_NAME like '%test%' group by index_name; 
 
Empty set (0.03 sec) 

運(yùn)行sql：

mysql> select * from test a inner join (select id from test where val=4 limit 300000,5) b on a.id=b.id; 
+---------+-----+--------+---------+ 
| id      | val | source | id      | 
+---------+-----+--------+---------+ 
| 3327622 |   4 |      4 | 3327622 | 
| 3327632 |   4 |      4 | 3327632 | 
| 3327642 |   4 |      4 | 3327642 | 
| 3327652 |   4 |      4 | 3327652 | 
| 3327662 |   4 |      4 | 3327662 | 
+---------+-----+--------+---------+ 
5 rows in set (0.09 sec) 
 
mysql> select index_name,count(*) from information_schema.INNODB_BUFFER_PAGE where INDEX_NAME in('val','primary') and TABLE_NAME like '%test%' group by index_name; 
+------------+----------+ 
| index_name | count(*) | 
+------------+----------+ 
| PRIMARY    |        5 | 
| val        |      390 | 
+------------+----------+ 
2 rows in set (0.03 sec) 

我們可以明顯的看出兩者的差別：第一個(gè)sql加載了4098個(gè)數(shù)據(jù)頁到buffer pool，而第二個(gè)sql只加載了5個(gè)數(shù)據(jù)頁到buffer pool。符合我們的預(yù)測(cè)。也證實(shí)了為什么第一個(gè)sql會(huì)慢：讀取大量的無用數(shù)據(jù)行(300000)，最后卻拋棄掉。

而且這會(huì)造成一個(gè)問題：加載了很多熱點(diǎn)不是很高的數(shù)據(jù)頁到buffer pool，會(huì)造成buffer pool的污染，占用buffer pool的空間。遇到的問題為了在每次重啟時(shí)確保清空buffer pool，我們需要關(guān)閉innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown和innodb_buffer_pool_load_at_startup，這兩個(gè)選項(xiàng)能夠控制數(shù)據(jù)庫關(guān)閉時(shí)dump出buffer pool中的數(shù)據(jù)和在數(shù)據(jù)庫開啟時(shí)載入在磁盤上備份buffer pool的數(shù)據(jù)。