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Java技術(shù)棧

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作者：e71hao

來源：http://blog.itpub.net/30393770/viewspace-2650450

?一、問題提出?

《阿里巴巴JAVA開發(fā)手冊》里面寫超過三張表禁止join，這是為什么?關(guān)注公眾號Java技術(shù)棧回復(fù)手冊可以獲取這個完整版。

二、問題分析

對這個結(jié)論，你是否有懷疑呢？也不知道是哪位先哲說的不要人云亦云，今天我設(shè)計sql，來驗證這個結(jié)論。（實驗沒有從代碼角度分析，目前達(dá)不到。

可以把mysql當(dāng)一個黑盒，使用角度來驗證這個結(jié)論）驗證結(jié)論的時候，會有很多發(fā)現(xiàn)，各位往后看。

?三、實驗環(huán)境?

vmware10+centos7.4+mysql5.7.22

centos7內(nèi)存4.5G，4核，50G硬盤。
mysql配置為2G，特別說明硬盤是SSD。

?四、我概述下我的實驗?

有4張表，student學(xué)生表，teacher老師表，course課程表，sc中間關(guān)系表，記錄了學(xué)生選修課程以及分?jǐn)?shù)。

具體sql腳本，看文章結(jié)尾，我附上。中間我自己寫了造數(shù)據(jù)的腳本，也在結(jié)尾。

實驗是為解決一個問題的：查詢選修“tname553”老師所授課程的學(xué)生中，成績最高的學(xué)生姓名及其成績。

查詢sql是：

我來分析一下這個語句：4張表等值join，還有一個子查詢。算是比較簡單的sql語句了（相比ERP動就10張表的哦，已經(jīng)很簡單了）。我還會分解這個語句成3個簡單的sql：

我來分析下：第一句，就是查詢最高分，得到最高分590分。第二句就是查詢出最高分的學(xué)生id，得到

第三句就是查詢出學(xué)生名字和分?jǐn)?shù)。這樣這3個語句的就可以查詢出來成績最高的學(xué)生姓名及其成績。

接下來我會分別造數(shù)據(jù)：1千萬選課記錄(一個學(xué)生選修2門課),造500萬學(xué)生，100萬老師(一個老師帶5個學(xué)生，挺高端的吧)，1000門課，。用上面查詢語句查詢。其中sc表我測試了下有索引和沒有索引情況，具體見下表。

再接下來，我會造1億選課記錄(一個學(xué)生選修2門課),5000萬學(xué)生，1000萬老師，1000門課。然后分別執(zhí)行上述語句。最后我會在oracle數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行上述語句。

五、下面兩張表是測試結(jié)果

?六、仔細(xì)看上表，可以發(fā)現(xiàn)：

1、步驟3.1沒有在連接鍵上加索引，查詢很慢，說明：“多表關(guān)聯(lián)查詢時，保證被關(guān)聯(lián)的字段需要有索引”；

2、步驟6.1,6.2,6.3，換成簡單sql，在數(shù)據(jù)量1億以上，查詢時間還能勉強接受。此時說明mysql查詢有些吃力了，但是仍然嫩查詢出來。

3、步驟5.1，mysql查詢不出來，4表連接，對我本機(jī)mysql來說，1.5億數(shù)據(jù)超過極限了（我調(diào)優(yōu)過這個SQL，執(zhí)行計劃和索引都走了，沒有問題，show profile顯示在sending data.這個問題另外文章詳談。）

4、對比1.1 和5.1 步驟sql查詢，4表連接，對我本機(jī)mysql來說，1.5千萬數(shù)據(jù)查詢很流利，是一個mysql數(shù)據(jù)量流利分水嶺。(這個只是現(xiàn)象，不太準(zhǔn)確，需要同時計算表的容量)。

5、步驟5.1對比6.1,6.2,6.3，多表join對mysql來說，處理有些吃力。

6、超過三張表禁止join,這個規(guī)則是針對mysql來說的。后續(xù)會看到我用同樣機(jī)器，同樣數(shù)據(jù)量，同樣內(nèi)存，可以完美計算 1.5億數(shù)據(jù)量join。針對這樣一個規(guī)則，對開發(fā)來說，需要把一些邏輯放到應(yīng)用層去查詢。

總結(jié)：?這個規(guī)則超過三張表禁止join ,由于數(shù)據(jù)量太大的時候，mysql根本查詢不出來，導(dǎo)致阿里出了這樣一個規(guī)定。(其實如果表數(shù)據(jù)量少，10張表也不成問題,你自己可以試試)而我們公司支付系統(tǒng)朝著大規(guī)模高并發(fā)目標(biāo)設(shè)計的，所以，遵循這個規(guī)定。

在業(yè)務(wù)層面來講，寫簡單sql，把更多邏輯放到應(yīng)用層，我的需求我會更了解，在應(yīng)用層實現(xiàn)特定的join也容易得多。

?七、讓我們來看看oracle數(shù)據(jù)庫的優(yōu)秀表現(xiàn)：

看步驟7.1，就是沒有索引，join表很多的情況下，oracle仍然26秒查詢出結(jié)果來。所以我會說mysql的join很弱。那么問題來了，為什么現(xiàn)在使用很多人使用mysql呢？這是另外一個問題，我會另外說下我的思考。

看完本篇文章，另外我還附加贈送，所謂摟草打兔子。就是快速造數(shù)據(jù)。你可以自己先寫腳本造數(shù)據(jù)，看看我是怎么造數(shù)據(jù)的，就知道我的技巧了。

?八、附上部分截圖?

?九、附上sql語句和造數(shù)據(jù)腳本?

use stu;
drop table if?exists student;
create table student?
??(??s_id int(11) not null?auto_increment ,
?????sno int(11),
?????sname varchar(50),
?????sage int(11),
?????ssex varchar(8) ,
?????father_id int(11),
??????mather_id int(11),
??????note varchar(500),
?????primary key?(s_id),
???unique key uk_sno?(sno)
??) engine=innodb default?charset=utf8mb4;
truncate table student;
??delimiter $$
drop function if?exists insert_student_data $$
create function insert_student_data()
?returns int?deterministic
????begin
????declare i int;
??????set?i=1;
??????while??i<50000000?do?
??????insert into?student values(i ,i, concat( name ,i),i,case?when floor(rand()*10)%2=0?then f else??m end,floor(rand()*100000),floor(rand()*1000000),concat( note ,i) );
??????set?i=i+1;
??????end while;
??????return?1;
????end$$
delimiter ;
select??insert_student_data();
select?count(*) from?student;
use stu;
create table course?
??(?
?????c_id int(11) not null?auto_increment ,
?????cname varchar(50)
?????note varchar(500), primary key?(c_id)
??) engine=innodb default?charset=utf8mb4;
truncate table course;
??delimiter $$
drop function if?exists insert_course_data $$
create function insert_course_data()
?returns int?deterministic
????begin
????declare i int;
??????set?i=1;
??????while??i<=1000?do?
??????insert into?course values(i , concat( course ,i),floor(rand()*1000),concat(?note ,i) );
??????set?i=i+1;
??????end while;
??????return?1;
????end$$
delimiter ;
select??insert_course_data();
select?count(*) from?course;
use stu;
drop table if?exists sc;
create table sc?
??(?
?????s_id int(11),
?????c_id int(11),
?????t_id int(11),
?????score int(11)
??) engine=innodb default?charset=utf8mb4;
truncate table sc;
??delimiter $$
drop function if?exists insert_sc_data $$
create function insert_sc_data()
?returns int?deterministic
????begin
????declare i int;
??????set?i=1;
??????while??i<=50000000?do?
??????insert into?sc values(?i,floor(rand()*1000),floor(rand()*10000000),floor(rand()*750)) ;
??????set?i=i+1;
??????end while;
??????return?1;
????end$$
delimiter ;
select??insert_sc_data();
commit;
select??insert_sc_data();
commit;
create index idx_s_id on?sc(s_id) ;
create index idx_t_id on?sc(t_id) ;
create index idx_c_id on?sc(c_id) ;
select?count(*) from?sc;
use stu;
drop table if?exists teacher;
create table teacher?
??(?
????t_id int(11) not null?auto_increment ,
?????tname varchar(50) ,
?????note varchar(500),primary key?(t_id)
??) engine=innodb default?charset=utf8mb4;

??truncate table teacher;
??delimiter $$
drop function if?exists insert_teacher_data $$
create function insert_teacher_data()
?returns int?deterministic
????begin
????declare i int;
??????set?i=1;
??????while??i<=10000000?do?
??????insert into?teacher values(i , concat( tname ,i),concat(?note ,i) );
??????set?i=i+1;
??????end while;
??????return?1;
????end$$
delimiter ;
select??insert_teacher_data();
commit;
select?count(*) from?teacher;

這個是oracle的測試和造數(shù)據(jù)腳本

create?tablespace?scott_data datafile???/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_data.dbf size?1024m autoextend?on;
create?tablespace?scott_index datafile???/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_index.dbf size?64m autoextend?on;
create?temporary?tablespace?scott_temp tempfile /home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_temp.dbf size?64m autoextend?on;
drop?user??scott cascade;
create?user??scott identified?by??tiger default?tablespace?scott_data temporary?tablespace?scott_temp ;
grant?resource,connect,dba to??scott;
drop?table?student;
create?table?student
??( s_id number(11) ,
?????sno number(11) ,
?????sname varchar2(50),
?????sage number(11),
?????ssex varchar2(8) ,
?????father_id number(11),
??????mather_id number(11),
??????note varchar2(500)
??) nologging;
truncate?table?student;
create?or?replace?procedure?insert_student_data
?is?
???q number(11);
????begin?
?????q:=0;
??????for i in 1..50 loop
??????insert?/*+append*/?into?student select?rownum+q as?s_id,rownum+q as?sno, concat( sutdent ,rownum+q ) as?sname,floor(dbms_random.value(1,100)) as?sage, f as?ssex,rownum+q as?father_id,rownum+q as?mather_id,concat( note ,rownum+q ) as?note from?dual connect?by?level<=1000000;
??????q:=q+1000000;
??????commit;
??????end?loop;
end?insert_student_data;
/
call?insert_student_data();
alter?table?student add?constraint??pk_student primary key?(s_id);
commit;
select?count(*) from?student;
create?table?course
??(
?????c_id number(11) primary key,
?????cname varchar2(50),
?????note varchar2(500)
??) ;
truncate?table?course;
?create?or?replace?procedure?insert_course_data
?is?
???q number(11);
????begin?

??????for?i in??1..1000?loop?
??????insert?/*+append*/?into?course values(i , concat( name?,i),concat( note ,i) );
??????end?loop;
end?insert_course_data;
/
call?insert_course_data();
commit;
select?count(*) from?course;
create?table?sc
??(
?????s_id number(11),
?????c_id number(11),
?????t_id number(11),
?????score number(11)
??) nologging;
truncate?table?sc;
?create?or?replace?procedure?insert_sc_data
?is?
???q number(11);
????begin?
?????q:=0;
??????for i in 1..50 loop
??????insert?/*+append*/?into?sc select?rownum+q as?s_id, floor(dbms_random.value(0,1000)) as?c_id,floor(dbms_random.value(0,10000000)) t_id,floor(dbms_random.value(0,750)) as?score from?dual connect?by?level<=1000000;
??????q:=q+1000000;
??????commit;
??????end?loop;
end?insert_sc_data;
/
call?insert_sc_data();
create?index?idx_s_id on?sc(s_id) ;
create?index?idx_t_id on?sc(t_id) ;
create?index?idx_c_id on?sc(c_id) ;
select?count(*) from?sc;
create?table?teacher
??(
????t_id number(11) ,
?????tname varchar2(50) ,
?????note varchar2(500)
??)nologging ;
????truncate?table?teacher;
create?or?replace?procedure?insert_teacher_data
?is?
???q number(11);
????begin?
?????q:=0;
??????for i in 1..10 loop
??????insert?/*+append*/?into?teacher select?rownum+q as?t_id, concat( teacher ,rownum+q ) as?tname,concat( note ,rownum+q ) as?note from?dual connect?by?level<=1000000;
??????q:=q+1000000;
??????commit;
??????end?loop;
end?insert_teacher_data;
/
call?insert_teacher_data();
alter?table?teacher add?constraint??pk_teacher primary key?(t_id);
select?count(*) from?teacher;