一次非常有意思的 SQL 優(yōu)化經(jīng)歷：從 30248.271s 到 0.001s

用的數(shù)據(jù)庫是mysql5.6，下面簡單的介紹下場景。

課程表

create table Course(
c_id int PRIMARY KEY,
name varchar(10)
)

數(shù)據(jù)100條。

學(xué)生表

create table Student(
id int PRIMARY KEY,
name varchar(10)
)

數(shù)據(jù)70000條。

學(xué)生成績表

CREATE table SC(
    sc_id int PRIMARY KEY,   
    s_id int,  
    c_id int,  
    score int
)

數(shù)據(jù)70w條。

查詢目的：

查找語文考100分的考生。

查詢語句：

select s.* from Student s
where s.s_id in (  
    select s_id   
    from SC sc   
    where sc.c_id = 0 and sc.score = 100 )

執(zhí)行時(shí)間：30248.271s

暈，為什么這么慢，先來查看下查詢計(jì)劃：

EXPLAIN
select s.* from Student s 
  where s.s_id in ( 
    select s_id  
    from SC sc  
    where sc.c_id = 0 and sc.score = 100 )

發(fā)現(xiàn)沒有用到索引，type全是ALL，那么首先想到的就是建立一個(gè)索引，建立索引的字段當(dāng)然是在where條件的字段。

先給sc表的c_id和score建個(gè)索引。

CREATE index sc_c_id_index on SC(c_id);
CREATE index sc_score_index on SC(score);

再次執(zhí)行上述查詢語句，時(shí)間為: 1.054s

快了3w多倍，大大縮短了查詢時(shí)間，看來索引能極大程度的提高查詢效率，建索引很有必要，很多時(shí)候都忘記建。

索引了，數(shù)據(jù)量小的的時(shí)候壓根沒感覺，這優(yōu)化的感覺挺爽。

但是1s的時(shí)間還是太長了，還能進(jìn)行優(yōu)化嗎，仔細(xì)看執(zhí)行計(jì)劃：

查看優(yōu)化后的sql:

SELECT
    `YSB`.`s`.`s_id` AS `s_id`,  
    `YSB`.`s`.`name` AS `name`
FROM  
    `YSB`.`Student` `s`
WHERE   
    < in_optimizer > (     
        `YSB`.`s`.`s_id` ,< EXISTS > (     
            SELECT          
                1         
            FROM           
                `YSB`.`SC` `sc`    
            WHERE          
                (          
                  (`YSB`.`sc`.`c_id` = 0)                  
                  AND (`YSB`.`sc`.`score` = 100)                 
                  AND (    
                      < CACHE > (`YSB`.`s`.`s_id`) = `YSB`.`sc`.`s_id`                   
                  )    
              )     
      ) 
  )

補(bǔ)充：這里有網(wǎng)友問怎么查看優(yōu)化后的語句。

方法如下：

在命令窗口執(zhí)行

有type=all

按照我之前的想法，該sql的執(zhí)行的順序應(yīng)該是先執(zhí)行子查詢。

select s_id
from SC sc 
where sc.c_id = 0 and sc.score = 100

耗時(shí)：0.001s

得到如下結(jié)果：

然后再執(zhí)行

select s.* 
from Student s 
where s.s_id in(7,29,5000)

耗時(shí)：0.001s

這樣就是相當(dāng)快了啊，Mysql竟然不是先執(zhí)行里層的查詢，而是將sql優(yōu)化成了exists子句，并出現(xiàn)了EPENDENT SUBQUERY，

mysql是先執(zhí)行外層查詢，再執(zhí)行里層的查詢，這樣就要循環(huán)70007*8次。

那么改用連接查詢呢？

SELECT s.* from
Student s
INNER JOIN SC sc
on sc.s_id = s.s_id
where sc.c_id=0 and sc.score=100

這里為了重新分析連接查詢的情況，先暫時(shí)刪除索引sc_c_id_index，sc_score_index 。

執(zhí)行時(shí)間是：0.057s

效率有所提高，看看執(zhí)行計(jì)劃：

這里有連表的情況出現(xiàn)，我猜想是不是要給sc表的s_id建立個(gè)索引

CREATE index sc_s_id_index on SC(s_id);
show index from SC

在執(zhí)行連接查詢

時(shí)間: 1.076s， 竟然時(shí)間還變長了，什么原因？查看執(zhí)行計(jì)劃：

優(yōu)化后的查詢語句為：

SELECT  
    `YSB`.`s`.`s_id` AS `s_id`,   
    `YSB`.`s`.`name` AS `name`
FROM   
    `YSB`.`Student` `s`
JOIN `YSB`.`SC` `sc`
WHERE  
    (     
        (         
            `YSB`.`sc`.`s_id` = `YSB`.`s`.`s_id`       
        )   
        AND (`YSB`.`sc`.`score` = 100)    
        AND (`YSB`.`sc`.`c_id` = 0)  
    )

貌似是先做的連接查詢，再進(jìn)行的where條件過濾。

回到前面的執(zhí)行計(jì)劃：

這里是先做的where條件過濾，再做連表，執(zhí)行計(jì)劃還不是固定的，那么我們先看下標(biāo)準(zhǔn)的sql執(zhí)行順序：

正常情況下是先join再進(jìn)行where過濾，但是我們這里的情況，如果先join，將會(huì)有70w條數(shù)據(jù)發(fā)送join做操，因此先執(zhí)行where 。

過濾是明智方案，現(xiàn)在為了排除mysql的查詢優(yōu)化，我自己寫一條優(yōu)化后的sql 。

SELECT   
    s.*
FROM   
    (     
        SELECT      
            *     
        FROM       
            SC sc   
        WHERE       
            sc.c_id = 0    
        AND sc.score = 100  
    ) t
INNER JOIN Student s ON t.s_id = s.s_id

即先執(zhí)行sc表的過濾，再進(jìn)行表連接，執(zhí)行時(shí)間為：0.054s 。

和之前沒有建s_id索引的時(shí)間差不多。

查看執(zhí)行計(jì)劃：

先提取sc再連表，這樣效率就高多了，現(xiàn)在的問題是提取sc的時(shí)候出現(xiàn)了掃描表，那么現(xiàn)在可以明確需要建立相關(guān)索引。

CREATE index sc_c_id_index on SC(c_id);
CREATE index sc_score_index on SC(score);

再執(zhí)行查詢：

SELECT   
    s.*
FROM   
    (    
        SELECT     
            *    
        FROM      
            SC sc    
        WHERE        
            sc.c_id = 0    
        AND sc.score = 100   
    ) t
INNER JOIN Student s ON t.s_id = s.s_id

執(zhí)行時(shí)間為：0.001s，這個(gè)時(shí)間相當(dāng)靠譜，快了50倍。

執(zhí)行計(jì)劃：

我們會(huì)看到，先提取sc，再連表，都用到了索引。

那么再來執(zhí)行下sql。

SELECT s.* from
Student s
INNER JOIN SC sc
on sc.s_id = s.s_id
where sc.c_id=0 and sc.score=100

執(zhí)行時(shí)間0.001s

執(zhí)行計(jì)劃：

這里是mysql進(jìn)行了查詢語句優(yōu)化，先執(zhí)行了where過濾，再執(zhí)行連接操作，且都用到了索引。

2015-04-30日補(bǔ)充：最近又重新導(dǎo)入一些生產(chǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，前幾天優(yōu)化完的sql執(zhí)行效率又變低了。

調(diào)整內(nèi)容為SC表的數(shù)據(jù)增長到300W,學(xué)生分?jǐn)?shù)更為離散。

先回顧下：

show index from SC

執(zhí)行sql

SELECT s.* from
Student s
INNER JOIN SC sc
on sc.s_id = s.s_id
where sc.c_id=81 and sc.score=84

執(zhí)行時(shí)間：0.061s，這個(gè)時(shí)間稍微慢了點(diǎn)。執(zhí)行計(jì)劃：

這里用到了intersect并集操作，即兩個(gè)索引同時(shí)檢索的結(jié)果再求并集，再看字段score和c_id的區(qū)分度。

單從一個(gè)字段看，區(qū)分度都不是很大，從SC表檢索，c_id=81檢索的結(jié)果是70001，score=84的結(jié)果是39425。

而c_id=81 and score=84 的結(jié)果是897，即這兩個(gè)字段聯(lián)合起來的區(qū)分度是比較高的，因此建立聯(lián)合索引查詢效率。

將會(huì)更高，從另外一個(gè)角度看，該表的數(shù)據(jù)是300w，以后會(huì)更多，就索引存儲(chǔ)而言，都是不小的數(shù)目，隨著數(shù)據(jù)量的。

增加，索引就不能全部加載到內(nèi)存，而是要從磁盤去讀取，這樣索引的個(gè)數(shù)越多，讀磁盤的開銷就越大，因此根據(jù)具體。

業(yè)務(wù)情況建立多列的聯(lián)合索引是必要的，那么我們來試試吧。

alter table SC drop index sc_c_id_index;
alter table SC drop index sc_score_index;
create index sc_c_id_score_index on SC(c_id,score);

執(zhí)行上述查詢語句，消耗時(shí)間為：0.007s，這個(gè)速度還是可以接收的。

執(zhí)行計(jì)劃：

該語句的優(yōu)化暫時(shí)告一段落。

總結(jié)

1. mysql嵌套子查詢效率確實(shí)比較低
2. 可以將其優(yōu)化成連接查詢
3. 連接表時(shí)，可以先用where條件對表進(jìn)行過濾，然后做表連接
   （雖然mysql會(huì)對連表語句做優(yōu)化）
4. 建立合適的索引，必要時(shí)建立多列聯(lián)合索引
5. 學(xué)會(huì)分析sql執(zhí)行計(jì)劃，mysql會(huì)對sql進(jìn)行優(yōu)化，所以分析執(zhí)行計(jì)劃很重要

索引優(yōu)化

上面講到子查詢的優(yōu)化，以及如何建立索引，而且在多個(gè)字段索引時(shí)，分別對字段建立了單個(gè)索引。

后面發(fā)現(xiàn)其實(shí)建立聯(lián)合索引效率會(huì)更高，尤其是在數(shù)據(jù)量較大，單個(gè)列區(qū)分度不高的情況下。

單列索引

查詢語句如下：

select * from user_test_copy where sex = 2 and type = 2 and age = 10

索引：

CREATE index user_test_index_sex on user_test_copy(sex);
CREATE index user_test_index_type on user_test_copy(type);
CREATE index user_test_index_age on user_test_copy(age);

分別對sex,type,age字段做了索引，數(shù)據(jù)量為300w，查詢時(shí)間：0.415s執(zhí)行計(jì)劃：

發(fā)現(xiàn) type=index_merge

這是mysql對多個(gè)單列索引的優(yōu)化，對結(jié)果集采用intersect并集操作

多列索引

我們可以在這3個(gè)列上建立多列索引，將表copy一份以便做測試

create index user_test_index_sex_type_age on user_test(sex,type,age);

查詢語句：

select * from user_test where sex = 2 and type = 2 and age = 10

執(zhí)行時(shí)間：0.032s，快了10多倍，且多列索引的區(qū)分度越高，提高的速度也越多

執(zhí)行計(jì)劃：

最左前綴

多列索引還有最左前綴的特性：

執(zhí)行一下語句：

select * from user_test where sex = 2
select * from user_test where sex = 2 and type = 2
select * from user_test where sex = 2 and age = 10

都會(huì)使用到索引，即索引的第一個(gè)字段sex要出現(xiàn)在where條件中

索引覆蓋

就是查詢的列都建立了索引，這樣在獲取結(jié)果集的時(shí)候不用再去磁盤獲取其它列的數(shù)據(jù)，直接返回索引數(shù)據(jù)即可

如：

select sex,type,age from user_test where sex = 2 and type = 2 and age = 10

執(zhí)行時(shí)間：0.003s

要比取所有字段快的多

排序

select * from user_test where sex = 2 and type = 2 ORDER BY user_name

時(shí)間：0.139s

在排序字段上建立索引會(huì)提高排序的效率

create index user_name_index on user_test(user_name)

最后附上一些sql調(diào)優(yōu)的總結(jié)，以后有時(shí)間再深入研究

1. 列類型盡量定義成數(shù)值類型，且長度盡可能短，如主鍵和外鍵，類型字段等等

2. 建立單列索引

3. 根據(jù)需要建立多列聯(lián)合索引
   當(dāng)單個(gè)列過濾之后還有很多數(shù)據(jù)，那么索引的效率將會(huì)比較低，即列的區(qū)分度較低，
   那么如果在多個(gè)列上建立索引，那么多個(gè)列的區(qū)分度就大多了，將會(huì)有顯著的效率提高。

4. 根據(jù)業(yè)務(wù)場景建立覆蓋索引
   只查詢業(yè)務(wù)需要的字段，如果這些字段被索引覆蓋，將極大的提高查詢效率

5. 多表連接的字段上需要建立索引 這樣可以極大的提高表連接的效率

6. where條件字段上需要建立索引

7. 排序字段上需要建立索引

8. 分組字段上需要建立索引

9. Where條件上不要使用運(yùn)算函數(shù)，以免索引失效

若覺得文章對你有幫助，隨手轉(zhuǎn)發(fā)分享，也是我們繼續(xù)更新的動(dòng)力。