阿里規(guī)定超過三張表禁止join，為啥？

作者：e71hao

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？

二、問題分析

對這個結論，你是否有懷疑呢？也不知道是哪位先哲說的不要人云亦云，今天我設計sql，來驗證這個結論。（實驗沒有從代碼角度分析，目前達不到。可以把mysql當一個黑盒，使用角度來驗證這個結論） 驗證結論的時候，會有很多發(fā)現，各位往后看。

三、 實驗環(huán)境

vmware10+centos7.4+mysql5.7.22

• centos7內存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學生表，teacher老師表，course課程表，sc中間關系表，記錄了學生選修課程以及分數。具體sql腳本，看文章結尾，我附上。中間我自己寫了造數據的腳本，也在結尾。

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

查詢sql是：

select?Student.Sname,course.cname,score?
????from?Student,SC,Course?,Teacher?
????where?Student.s_id=SC.s_id?and?SC.c_id=Course.c_id??and?sc.t_id=teacher.t_id?
????and?Teacher.Tname='tname553'?
????and?SC.score=(select?max(score)from?SC?where?sc.t_id=teacher.t_Id);

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，已經很簡單了）。我 還會分解這個語句成3個簡單的sql：

?select?max(score)??from?SC?,Teacher?where?sc.t_id=teacher.t_Id?and?Teacher.Tname='tname553';
???select?sc.t_id,sc.s_id,score???from?SC?,Teacher?
???where?sc.t_id=teacher.t_Id?
???and?score=590??
???and?Teacher.Tname='tname553';
????select?Student.Sname,course.cname,score?
????from?Student,SC?,course
????where?Student.s_id=SC.s_id?and??sc.s_id?in?(20769800,48525000,26280200)?and?course.c_id?=?sc.c_id;

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生id，得到

20769800,48525000,26280200

第三句就是查詢出學生名字和分數。這樣這3個語句的就可以查詢出來 成績最高的學生姓名及其成績 。

接下來我會分別造數據：1千萬選課記錄(一個學生選修2門課),造500萬學生，100萬老師(一個老師帶5個學生，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(一個學生選修2門課),5000萬學生，1000萬老師，1000門課。然后分別執(zhí)行上述語句。最后我會在oracle數據庫上執(zhí)行上述語句。

五、下面兩張表是測試結果

六、仔細看上表，可以發(fā)現：

1.步驟3.1沒有在連接鍵上加索引，查詢很慢，說明：“多表關聯查詢時，保證被關聯的字段需要有索引”；

2.步驟6.1,6.2,6.3，換成簡單sql，在數據量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mysql來說，1.5億數據超過極限了（我調優(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mysql來說 ，1.5千萬數據查詢很流利，是一個mysql數據量流利分水嶺。(這個只是現象，不太準確，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)會看到我用同樣機器，同樣數據量，同樣內存，可以完美計算 1.5億數據量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用層去查詢。

總結：?這個規(guī)則 超過三張表禁止join ,由于數據量太大的時候，mysql根本查詢不出來，導致阿里出了這樣一個規(guī)定。(其實如果表數據量少，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)目標設計的，所以，遵循這個規(guī)定。

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

七、讓我們來看看oracle數據庫的優(yōu)秀表現：

看步驟7.1，就是沒有索引，join表很多的情況下，oracle仍然26秒查詢出結果來。所以我會說mysql的join很弱。那么問題來了，為什么現在使用很多人使用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。就是快速造數據。你可以自己先寫腳本造數據，看看我是怎么造數據的，就知道我的技巧了。

八、附上部分截圖

九、附上sql語句和造數據腳本

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的測試和造數據腳本

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;

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