后端程序員必備:書寫高質(zhì)量SQL的30條建議
前言
本文將結(jié)合實例demo,闡述30條有關(guān)于優(yōu)化SQL的建議,多數(shù)是實際開發(fā)中總結(jié)出來的,希望對大家有幫助。
1、查詢SQL盡量不要使用select *,而是select具體字段。
反例子:
- select * from employee;
正例子:
- select id,name from employee;
理由:
- 只取需要的字段,節(jié)省資源、減少網(wǎng)絡(luò)開銷。
- select * 進行查詢時,很可能就不會使用到覆蓋索引了,就會造成回表查詢。
2、如果知道查詢結(jié)果只有一條或者只要最大/最小一條記錄,建議用limit 1
假設(shè)現(xiàn)在有employee員工表,要找出一個名字叫jay的人.
- CREATE TABLE `employee` (
- `id` int(11) NOT NULL,
- `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
- `age` int(11) DEFAULT NULL,
- `date` datetime DEFAULT NULL,
- `sex` int(1) DEFAULT NULL,
- PRIMARY KEY (`id`)
- ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
反例:
- select id,name from employee where name='jay'
正例
- select id,name from employee where name='jay' limit 1;
理由:
- 加上limit 1后,只要找到了對應(yīng)的一條記錄,就不會繼續(xù)向下掃描了,效率將會大大提高。
- 當然,如果name是唯一索引的話,是不必要加上limit 1了,因為limit的存在主要就是為了防止全表掃描,從而提高性能,如果一個語句本身可以預(yù)知不用全表掃描,有沒有l(wèi)imit ,性能的差別并不大。
3、應(yīng)盡量避免在where子句中使用or來連接條件
新建一個user表,它有一個普通索引userId,表結(jié)構(gòu)如下:
- CREATE TABLE `user` (
- `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
- `userId` int(11) NOT NULL,
- `age` int(11) NOT NULL,
- `name` varchar(255) NOT NULL,
- PRIMARY KEY (`id`),
- KEY `idx_userId` (`userId`)
- ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
假設(shè)現(xiàn)在需要查詢userid為1或者年齡為18歲的用戶,很容易有以下SQL
反例:
- select * from user where userid=1 or age =18
正例:
- //使用union all
- select * from user where userid=1
- union all
- select * from user where age = 18
- //或者分開兩條sql寫:
- select * from user where userid=1
- select * from user where age = 18
理由:
- 使用or可能會使索引失效,從而全表掃描。
對于or+沒有索引的age這種情況,假設(shè)它走了userId的索引,但是走到age查詢條件時,它還得全表掃描,也就是需要三步過程:全表掃描+索引掃描+合并如果它一開始就走全表掃描,直接一遍掃描就完事。mysql是有優(yōu)化器的,處于效率與成本考慮,遇到or條件,索引可能失效,看起來也合情合理。
4、優(yōu)化limit分頁
我們?nèi)粘W龇猪撔枨髸r,一般會用 limit 實現(xiàn),但是當偏移量特別大的時候,查詢效率就變得低下。
反例:
- select id,name,age from employee limit 10000,10
正例:
- //方案一 :返回上次查詢的最大記錄(偏移量)
- select id,name from employee where id>10000 limit 10.
- //方案二:order by + 索引
- select id,name from employee order by id limit 10000,10
- //方案三:在業(yè)務(wù)允許的情況下限制頁數(shù):
理由:
- 當偏移量最大的時候,查詢效率就會越低,因為Mysql并非是跳過偏移量直接去取后面的數(shù)據(jù),而是先把偏移量+要取的條數(shù),然后再把前面偏移量這一段的數(shù)據(jù)拋棄掉再返回的。
- 如果使用優(yōu)化方案一,返回上次最大查詢記錄(偏移量),這樣可以跳過偏移量,效率提升不少。
- 方案二使用order by+索引,也是可以提高查詢效率的。
- 方案三的話,建議跟業(yè)務(wù)討論,有沒有必要查這么后的分頁啦。因為絕大多數(shù)用戶都不會往后翻太多頁。
5、優(yōu)化你的like語句
日常開發(fā)中,如果用到模糊關(guān)鍵字查詢,很容易想到like,但是like很可能讓你的索引失效。
反例:
- select userId,name from user where userId like '%123';
正例:
- select userId,name from user where userId like '123%';
理由:
- 把%放前面,并不走索引,如下:
- 把% 放關(guān)鍵字后面,還是會走索引的。如下:
6、使用where條件限定要查詢的數(shù)據(jù),避免返回多余的行
假設(shè)業(yè)務(wù)場景是這樣:查詢某個用戶是否是會員。曾經(jīng)看過老的實現(xiàn)代碼是這樣。。。
反例:
- List<Long> userIds = sqlMap.queryList("select userId from user where isVip=1");
- boolean isVip = userIds.contains(userId);
正例:
- Long userId = sqlMap.queryObject("select userId from user where userId='userId' and isVip='1' ")
- boolean isVip = userId!=null;
理由:
- 需要什么數(shù)據(jù),就去查什么數(shù)據(jù),避免返回不必要的數(shù)據(jù),節(jié)省開銷。
7、盡量避免在索引列上使用mysql的內(nèi)置函數(shù)
業(yè)務(wù)需求:查詢最近七天內(nèi)登陸過的用戶(假設(shè)loginTime加了索引)
反例:
- select userId,loginTime from loginuser where Date_ADD(loginTime,Interval 7 DAY) >=now();
正例:
- explain select userId,loginTime from loginuser where loginTime >= Date_ADD(NOW(),INTERVAL - 7 DAY);
理由:
- 索引列上使用mysql的內(nèi)置函數(shù),索引失效
- 如果索引列不加內(nèi)置函數(shù),索引還是會走的。
8、應(yīng)盡量避免在where子句中對字段進行表達式操作,這將導(dǎo)致系統(tǒng)放棄使用索引而進行全表掃
反例:
- select * from user where age-1 =10;
正例:
- select * from user where age =11;
理由:
- 雖然age加了索引,但是因為對它進行運算,索引直接迷路了。。。
9、Inner join 、left join、right join,優(yōu)先使用Inner join,如果是left join,左邊表結(jié)果盡量小
- Inner join 內(nèi)連接,在兩張表進行連接查詢時,只保留兩張表中完全匹配的結(jié)果集
- left join 在兩張表進行連接查詢時,會返回左表所有的行,即使在右表中沒有匹配的記錄。
- right join 在兩張表進行連接查詢時,會返回右表所有的行,即使在左表中沒有匹配的記錄。
都滿足SQL需求的前提下,推薦優(yōu)先使用Inner join(內(nèi)連接),如果要使用left join,左邊表數(shù)據(jù)結(jié)果盡量小,如果有條件的盡量放到左邊處理。
反例:
- select * from tab1 t1 left join tab2 t2 on t1.size = t2.size where t1.id>2;
正例:
- select * from (select * from tab1 where id >2) t1 left join tab2 t2 on t1.size = t2.size;
理由:
- 如果inner join是等值連接,或許返回的行數(shù)比較少,所以性能相對會好一點。
- 同理,使用了左連接,左邊表數(shù)據(jù)結(jié)果盡量小,條件盡量放到左邊處理,意味著返回的行數(shù)可能比較少。
10、應(yīng)盡量避免在where子句中使用!=或<>操作符,否則將引擎放棄使用索引而進行全表掃描。
反例:
- select age,name from user where age <>18;
正例:
- //可以考慮分開兩條sql寫
- select age,name from user where age <18;
- select age,name from user where age >18;
理由:
- 使用!=和<>很可能會讓索引失效
11、使用聯(lián)合索引時,注意索引列的順序,一般遵循最左匹配原則。
表結(jié)構(gòu):(有一個聯(lián)合索引idxuseridage,userId在前,age在后)
- CREATE TABLE `user` (
- `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
- `userId` int(11) NOT NULL,
- `age` int(11) DEFAULT NULL,
- `name` varchar(255) NOT NULL,
- PRIMARY KEY (`id`),
- KEY `idx_userid_age` (`userId`,`age`) USING BTREE
- ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
反例:
- select * from user where age = 10;
正例:
- //符合最左匹配原則
- select * from user where userid=10 and age =10;
- //符合最左匹配原則
- select * from user where userid =10;
理由:
- 當我們創(chuàng)建一個聯(lián)合索引的時候,如(k1,k2,k3),相當于創(chuàng)建了(k1)、(k1,k2)和(k1,k2,k3)三個索引,這就是最左匹配原則。
- 聯(lián)合索引不滿足最左原則,索引一般會失效,但是這個還跟Mysql優(yōu)化器有關(guān)的。
12、對查詢進行優(yōu)化,應(yīng)考慮在where及order by涉及的列上建立索引,盡量避免全表掃描。
反例:
- select * from user where address ='深圳' order by age ;
正例:
- 添加索引
- alter table user add index idx_address_age (address,age)
13、如果插入數(shù)據(jù)過多,考慮批量插入。
反例:
- for(User u :list){
- INSERT into user(name,age) values(#name#,#age#)
- }
正例:
- //一次500批量插入,分批進行
- insert into user(name,age) values
- <foreach collection="list" item="item" index="index" separator=",">
- (#{item.name},#{item.age})
- </foreach>
理由:
- 批量插入性能好,更加省時間
打個比喻:假如你需要搬一萬塊磚到樓頂,你有一個電梯,電梯一次可以放適量的磚(最多放500),你可以選擇一次運送一塊磚,也可以一次運送500塊磚,你覺得哪個時間消耗大?
14、在適當?shù)臅r候,使用覆蓋索引。
覆蓋索引能夠使得你的SQL語句不需要回表,僅僅訪問索引就能夠得到所有需要的數(shù)據(jù),大大提高了查詢效率。
反例:
- // like模糊查詢,不走索引了
- select * from user where userid like '%123%'
正例:
- //id為主鍵,那么為普通索引,即覆蓋索引登場了。
- select id,name from user where userid like '%123%';
15、慎用distinct關(guān)鍵字
distinct 關(guān)鍵字一般用來過濾重復(fù)記錄,以返回不重復(fù)的記錄。在查詢一個字段或者很少字段的情況下使用時,給查詢帶來優(yōu)化效果。但是在字段很多的時候使用,卻會大大降低查詢效率。
反例:
- SELECT DISTINCT * from user;
正例:
- select DISTINCT name from user;
理由:
- 帶distinct的語句cpu時間和占用時間都高于不帶distinct的語句。因為當查詢很多字段時,如果使用distinct,數(shù)據(jù)庫引擎就會對數(shù)據(jù)進行比較,過濾掉重復(fù)數(shù)據(jù),然而這個比較、過濾的過程會占用系統(tǒng)資源,cpu時間。
16、刪除冗余和重復(fù)索引
反例:
- KEY `idx_userId` (`userId`)
- KEY `idx_userId_age` (`userId`,`age`)
正例:
- //刪除userId索引,因為組合索引(A,B)相當于創(chuàng)建了(A)和(A,B)索引
- KEY `idx_userId_age` (`userId`,`age`)
理由:
- 重復(fù)的索引需要維護,并且優(yōu)化器在優(yōu)化查詢的時候也需要逐個地進行考慮,這會影響性能的。
17、如果數(shù)據(jù)量較大,優(yōu)化你的修改/刪除語句。
避免同時修改或刪除過多數(shù)據(jù),因為會造成cpu利用率過高,從而影響別人對數(shù)據(jù)庫的訪問。
反例:
- //一次刪除10萬或者100萬+?
- delete from user where id <100000;
- //或者采用單一循環(huán)操作,效率低,時間漫長
- for(User user:list){
- delete from user;
- }
正例:
- //分批進行刪除,如每次500
- delete user where id<500
- delete product where id>=500 and id<1000;
理由:
- 一次性刪除太多數(shù)據(jù),可能會有l(wèi)ock wait timeout exceed的錯誤,所以建議分批操作。
18、where子句中考慮使用默認值代替null。
反例:
- select * from user where age is not null;
正例:
- //設(shè)置0為默認值
- select * from user where age>0;
理由:
- 并不是說使用了is null 或者 is not null 就會不走索引了,這個跟mysql版本以及查詢成本都有關(guān)。
如果mysql優(yōu)化器發(fā)現(xiàn),走索引比不走索引成本還要高,肯定會放棄索引,這些條件 !=,>isnull,isnotnull經(jīng)常被認為讓索引失效,其實是因為一般情況下,查詢的成本高,優(yōu)化器自動放棄索引的。
- 如果把null值,換成默認值,很多時候讓走索引成為可能,同時,表達意思會相對清晰一點。
19、不要有超過5個以上的表連接
- 連表越多,編譯的時間和開銷也就越大。
- 把連接表拆開成較小的幾個執(zhí)行,可讀性更高。
- 如果一定需要連接很多表才能得到數(shù)據(jù),那么意味著糟糕的設(shè)計了。
20、exist&in的合理利用
假設(shè)表A表示某企業(yè)的員工表,表B表示部門表,查詢所有部門的所有員工,很容易有以下SQL:
- select * from A where deptId in (select deptId from B);
這樣寫等價于:
先查詢部門表B
select deptId from B
再由部門deptId,查詢A的員工
select * from A where A.deptId = B.deptId
可以抽象成這樣的一個循環(huán):
- 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;
- }
- }
- }
顯然,除了使用in,我們也可以用exists實現(xiàn)一樣的查詢功能,如下:
- select * from A where exists (select 1 from B where A.deptId = B.deptId);
因為exists查詢的理解就是,先執(zhí)行主查詢,獲得數(shù)據(jù)后,再放到子查詢中做條件驗證,根據(jù)驗證結(jié)果(true或者false),來決定主查詢的數(shù)據(jù)結(jié)果是否得意保留。
那么,這樣寫就等價于:
select * from A,先從A表做循環(huán)
select * from B where A.deptId = B.deptId,再從B表做循環(huán).
同理,可以抽象成這樣一個循環(huán):
- List<> resultSet ;
- for(int i=0;i<A.length;i++) {
- for(int j=0;j<B.length;j++) {
- if(A[i].deptId==B[j].deptId) {
- resultSet.add(A[i]);
- break;
- }
- }
- }
數(shù)據(jù)庫最費勁的就是跟程序鏈接釋放。假設(shè)鏈接了兩次,每次做上百萬次的數(shù)據(jù)集查詢,查完就走,這樣就只做了兩次;相反建立了上百萬次鏈接,申請鏈接釋放反復(fù)重復(fù),這樣系統(tǒng)就受不了了。即mysql優(yōu)化原則,就是小表驅(qū)動大表,小的數(shù)據(jù)集驅(qū)動大的數(shù)據(jù)集,從而讓性能更優(yōu)。
因此,我們要選擇最外層循環(huán)小的,也就是,如果B的數(shù)據(jù)量小于A,適合使用in,如果B的數(shù)據(jù)量大于A,即適合選擇exist。
21、盡量用union all替換 union
如果檢索結(jié)果中不會有重復(fù)的記錄,推薦union all 替換 union。
反例:
- select * from user where userid=1
- union
- select * from user where age = 10
正例:
- select * from user where userid=1
- union all
- select * from user where age = 10
理由:
- 如果使用union,不管檢索結(jié)果有沒有重復(fù),都會嘗試進行合并,然后在輸出最終結(jié)果前進行排序。如果已知檢索結(jié)果沒有重復(fù)記錄,使用union all 代替union,這樣會提高效率。
22、索引不宜太多,一般5個以內(nèi)。
- 索引并不是越多越好,索引雖然提高了查詢的效率,但是也降低了插入和更新的效率。
- insert或update時有可能會重建索引,所以建索引需要慎重考慮,視具體情況來定。
- 一個表的索引數(shù)最好不要超過5個,若太多需要考慮一些索引是否沒有存在的必要。
23、盡量使用數(shù)字型字段,若只含數(shù)值信息的字段盡量不要設(shè)計為字符型
反例:
- `king_id` varchar(20) NOT NULL COMMENT '守護者Id'
正例:
- `king_id` int(11) NOT NULL COMMENT '守護者Id'
理由:
- 相對于數(shù)字型字段,字符型會降低查詢和連接的性能,并會增加存儲開銷。
24、索引不適合建在有大量重復(fù)數(shù)據(jù)的字段上,如性別這類型數(shù)據(jù)庫字段。
因為SQL優(yōu)化器是根據(jù)表中數(shù)據(jù)量來進行查詢優(yōu)化的,如果索引列有大量重復(fù)數(shù)據(jù),Mysql查詢優(yōu)化器推算發(fā)現(xiàn)不走索引的成本更低,很可能就放棄索引了。
25、盡量避免向客戶端返回過多數(shù)據(jù)量。
假設(shè)業(yè)務(wù)需求是,用戶請求查看自己最近一年觀看過的直播數(shù)據(jù)。
反例:
- //一次性查詢所有數(shù)據(jù)回來
- select * from LivingInfo where watchId =useId and watchTime >= Date_sub(now(),Interval 1 Y)
正例:
- //分頁查詢
- select * from LivingInfo where watchId =useId and watchTime>= Date_sub(now(),Interval 1 Y) limit offset,pageSize
- //如果是前端分頁,可以先查詢前兩百條記錄,因為一般用戶應(yīng)該也不會往下翻太多頁,
- select * from LivingInfo where watchId =useId and watchTime>= Date_sub(now(),Interval 1 Y) limit 200 ;
26、當在SQL語句中連接多個表時,請使用表的別名,并把別名前綴于每一列上,這樣語義更加清晰。
反例:
- select * from A inner
- join B on A.deptId = B.deptId;
正例:
- select memeber.name,deptment.deptName from A member inner
- join B deptment on member.deptId = deptment.deptId;
27、盡可能使用varchar/nvarchar 代替 char/nchar。
反例:
- `deptName` char(100) DEFAULT NULL COMMENT '部門名稱'
正例:
- `deptName` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '部門名稱'
理由:
- 因為首先變長字段存儲空間小,可以節(jié)省存儲空間。
- 其次對于查詢來說,在一個相對較小的字段內(nèi)搜索,效率更高。
28、為了提高group by 語句的效率,可以在執(zhí)行到該語句前,把不需要的記錄過濾掉。
反例:
- select job,avg(salary) from employee group by job having job ='president'
- or job = 'managent'
正例:
- select job,avg(salary) from employee where job ='president'
- or job = 'managent' group by job;
29、如果字段類型是字符串,where時一定用引號括起來,否則索引失效
反例:
- select * from user where userid =123;
正例:
- select * from user where userid ='123';
理由:
- 為什么第一條語句未加單引號就不走索引了呢?這是因為不加單引號時,是字符串跟數(shù)字的比較,它們類型不匹配,MySQL會做隱式的類型轉(zhuǎn)換,把它們轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)再做比較。
30、使用explain 分析你SQL的計劃
日常開發(fā)寫SQL的時候,盡量養(yǎng)成一個習(xí)慣吧。用explain分析一下你寫的SQL,尤其是走不走索引這一塊。
- explain select * from user where userid =10086 or age =18;