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          阿里規(guī)定超過3張表,禁止JOIN,為何?

          共 14517字,需瀏覽 30分鐘

           ·

          2021-07-18 15:34

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          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?

          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 1024autoextend 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 64autoextend 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;

          - END -

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