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这几个SQL语法的坑,你踩过吗

程序员大彬 2023-04-17 原文

本文已经收录到Github仓库,该仓库包含计算机基础、Java基础、多线程、JVM、数据库、Redis、Spring、Mybatis、SpringMVC、SpringBoot、分布式、微服务、设计模式、架构、校招社招分享等核心知识点,欢迎star~

Github地址:https://github.com/Tyson0314/Java-learning


大家好,我是大彬~

今天给大家分享几个SQL常见的“坏毛病”及优化技巧。

SQL语句的执行顺序:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fy3iB43Z-1679581232719)(http://img.topjavaer.cn/img/sql优化1.png)]

1、LIMIT 语句

分页查询是最常用的场景之一,但也通常也是最容易出问题的地方。比如对于下面简单的语句,一般 DBA 想到的办法是在 type, name, create_time 字段上加组合索引。这样条件排序都能有效的利用到索引,性能迅速提升。

SELECT *
FROM   operation
WHERE  type = 'SQLStats'
       AND name = 'SlowLog'
ORDER  BY create_time
LIMIT  1000, 10;

好吧,可能90%以上的 DBA 解决该问题就到此为止。但当 LIMIT 子句变成 “LIMIT 1000000,10” 时,程序员仍然会抱怨:我只取10条记录为什么还是慢?

要知道数据库也并不知道第1000000条记录从什么地方开始,即使有索引也需要从头计算一次。出现这种性能问题,多数情形下是程序员偷懒了。

在前端数据浏览翻页,或者大数据分批导出等场景下,是可以将上一页的最大值当成参数作为查询条件的。SQL 重新设计如下:

SELECT   *
FROM     operation
WHERE    type = 'SQLStats'
AND      name = 'SlowLog'
AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'
ORDER BY create_time limit 10;

在新设计下查询时间基本固定,不会随着数据量的增长而发生变化。

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2、隐式转换

SQL语句中查询变量和字段定义类型不匹配是另一个常见的错误。比如下面的语句:

mysql> explain extended SELECT *
     > FROM   my_balance b
     > WHERE  b.bpn = 14000000123
     >       AND b.isverified IS NULL ;
mysql> show warnings;
| Warning | 1739 | Cannot use ref access on index 'bpn' due to type or collation conversion on field 'bpn'

其中字段 bpn 的定义为 varchar(20),MySQL 的策略是将字符串转换为数字之后再比较。函数作用于表字段,索引失效。

上述情况可能是应用程序框架自动填入的参数,而不是程序员的原意。现在应用框架很多很繁杂,使用方便的同时也小心它可能给自己挖坑。

3、关联更新、删除

虽然 MySQL5.6 引入了物化特性,但需要特别注意它目前仅仅针对查询语句的优化。对于更新或删除需要手工重写成 JOIN。

比如下面 UPDATE 语句,MySQL 实际执行的是循环/嵌套子查询(DEPENDENT SUBQUERY),其执行时间可想而知。

UPDATE operation o
SET    status = 'applying'
WHERE  o.id IN (SELECT id
                FROM   (SELECT o.id,
                               o.status
                        FROM   operation o
                        WHERE  o.group = 123
                               AND o.status NOT IN ( 'done' )
                        ORDER  BY o.parent,
                                  o.id
                        LIMIT  1) t);

执行计划:

+----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+
| id | select_type        | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | Extra                                               |
+----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+
| 1  | PRIMARY            | o     | index |               | PRIMARY | 8       |       | 24   | Using where; Using temporary                        |
| 2  | DEPENDENT SUBQUERY |       |       |               |         |         |       |      | Impossible WHERE noticed after reading const tables |
| 3  | DERIVED            | o     | ref   | idx_2,idx_5   | idx_5   | 8       | const | 1    | Using where; Using filesort                         |
+----+--------------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+

重写为 JOIN 之后,子查询的选择模式从 DEPENDENT SUBQUERY 变成 DERIVED,执行速度大大加快,从7秒降低到2毫秒。

UPDATE operation o
       JOIN  (SELECT o.id,
                            o.status
                     FROM   operation o
                     WHERE  o.group = 123
                            AND o.status NOT IN ( 'done' )
                     ORDER  BY o.parent,
                               o.id
                     LIMIT  1) t
         ON o.id = t.id
SET    status = 'applying'

执行计划简化为:

+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key   | key_len | ref   | rows | Extra                                               |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+
| 1  | PRIMARY     |       |      |               |       |         |       |      | Impossible WHERE noticed after reading const tables |
| 2  | DERIVED     | o     | ref  | idx_2,idx_5   | idx_5 | 8       | const | 1    | Using where; Using filesort                         |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------+---------+-------+------+-----------------------------------------------------+

4、混合排序

MySQL 不能利用索引进行混合排序。但在某些场景,还是有机会使用特殊方法提升性能的。

SELECT *
FROM   my_order o
       INNER JOIN my_appraise a ON a.orderid = o.id
ORDER  BY a.is_reply ASC,
          a.appraise_time DESC
LIMIT  0, 20

执行计划显示为全表扫描:

+----+-------------+-------+--------+-------------+---------+---------+---------------+---------+-+
| id | select_type | table | type   | possible_keys     | key     | key_len | ref      | rows    | Extra
+----+-------------+-------+--------+-------------+---------+---------+---------------+---------+-+
|  1 | SIMPLE      | a     | ALL    | idx_orderid | NULL    | NULL    | NULL    | 1967647 | Using filesort |
|  1 | SIMPLE      | o     | eq_ref | PRIMARY     | PRIMARY | 122     | a.orderid |       1 | NULL           |
+----+-------------+-------+--------+---------+---------+---------+-----------------+---------+-+

由于 is_reply 只有0和1两种状态,我们按照下面的方法重写后,执行时间从1.58秒降低到2毫秒。

SELECT *
FROM   ((SELECT *
         FROM   my_order o
                INNER JOIN my_appraise a
                        ON a.orderid = o.id
                           AND is_reply = 0
         ORDER  BY appraise_time DESC
         LIMIT  0, 20)
        UNION ALL
        (SELECT *
         FROM   my_order o
                INNER JOIN my_appraise a
                        ON a.orderid = o.id
                           AND is_reply = 1
         ORDER  BY appraise_time DESC
         LIMIT  0, 20)) t
ORDER  BY  is_reply ASC,
          appraisetime DESC
LIMIT  20;

5、EXISTS语句

MySQL 对待 EXISTS 子句时,仍然采用嵌套子查询的执行方式。如下面的 SQL 语句:

SELECT *
FROM   my_neighbor n
       LEFT JOIN my_neighbor_apply sra
              ON n.id = sra.neighbor_id
                 AND sra.user_id = 'xxx'
WHERE  n.topic_status < 4
       AND EXISTS(SELECT 1
                  FROM   message_info m
                  WHERE  n.id = m.neighbor_id
                         AND m.inuser = 'xxx')
       AND n.topic_type <> 5

执行计划为:

+----+--------------------+-------+------+-----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+
| id | select_type        | table | type | possible_keys     | key   | key_len | ref   | rows    | Extra   |
+----+--------------------+-------+------+ -----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+
|  1 | PRIMARY            | n     | ALL  |  | NULL     | NULL    | NULL  | 1086041 | Using where                   |
|  1 | PRIMARY            | sra   | ref  |  | idx_user_id | 123     | const |       1 | Using where          |
|  2 | DEPENDENT SUBQUERY | m     | ref  |  | idx_message_info   | 122     | const |       1 | Using index condition; Using where |
+----+--------------------+-------+------+ -----+------------------------------------------+---------+-------+---------+ -----+

去掉 exists 更改为 join,能够避免嵌套子查询,将执行时间从1.93秒降低为1毫秒。

SELECT *
FROM   my_neighbor n
       INNER JOIN message_info m
               ON n.id = m.neighbor_id
                  AND m.inuser = 'xxx'
       LEFT JOIN my_neighbor_apply sra
              ON n.id = sra.neighbor_id
                 AND sra.user_id = 'xxx'
WHERE  n.topic_status < 4
       AND n.topic_type <> 5

新的执行计划:

+----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+
| id | select_type | table | type   | possible_keys     | key       | key_len | ref   | rows | Extra                 |
+----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+
|  1 | SIMPLE      | m     | ref    | | idx_message_info   | 122     | const    |    1 | Using index condition |
|  1 | SIMPLE      | n     | eq_ref | | PRIMARY   | 122     | ighbor_id |    1 | Using where      |
|  1 | SIMPLE      | sra   | ref    | | idx_user_id | 123     | const     |    1 | Using where           |
+----+-------------+-------+--------+ -----+------------------------------------------+---------+ -----+------+ -----+

6、条件下推

外部查询条件不能够下推到复杂的视图或子查询的情况有:

1、聚合子查询;

2、含有 LIMIT 的子查询;

3、UNION 或 UNION ALL 子查询;

4、输出字段中的子查询;

如下面的语句,从执行计划可以看出其条件作用于聚合子查询之后:

SELECT *
FROM   (SELECT target,
               Count(*)
        FROM   operation
        GROUP  BY target) t
WHERE  target = 'rm-xxxx'
+----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+
| id | select_type | table      | type  | possible_keys | key         | key_len | ref   | rows | Extra       |
+----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | ref   | <auto_key0>   | <auto_key0> | 514     | const |    2 | Using where |
|  2 | DERIVED     | operation  | index | idx_4         | idx_4       | 519     | NULL  |   20 | Using index |
+----+-------------+------------+-------+---------------+-------------+---------+-------+------+-------------+

确定从语义上查询条件可以直接下推后,重写如下:

SELECT target,
       Count(*)
FROM   operation
WHERE  target = 'rm-xxxx'
GROUP  BY target

执行计划变为:

+----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+
| 1 | SIMPLE | operation | ref | idx_4 | idx_4 | 514 | const | 1 | Using where; Using index |
+----+-------------+-----------+------+---------------+-------+---------+-------+------+--------------------+

关于 MySQL 外部条件不能下推的详细解释说明请参考以前文章:MySQL · 性能优化 · 条件下推到物化表 http://mysql.taobao.org/monthly/2016/07/08

7、提前缩小范围

先上初始 SQL 语句:

SELECT *
FROM   my_order o
       LEFT JOIN my_userinfo u
              ON o.uid = u.uid
       LEFT JOIN my_productinfo p
              ON o.pid = p.pid
WHERE  ( o.display = 0 )
       AND ( o.ostaus = 1 )
ORDER  BY o.selltime DESC
LIMIT  0, 15

该SQL语句原意是:先做一系列的左连接,然后排序取前15条记录。从执行计划也可以看出,最后一步估算排序记录数为90万,时间消耗为12秒。

+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref             | rows   | Extra                                              |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | o     | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL            | 909119 | Using where; Using temporary; Using filesort       |
|  1 | SIMPLE      | u     | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | o.uid |      1 | NULL                                               |
|  1 | SIMPLE      | p     | ALL    | PRIMARY       | NULL    | NULL    | NULL            |      6 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-----------------+--------+----------------------------------------------------+

由于最后 WHERE 条件以及排序均针对最左主表,因此可以先对 my_order 排序提前缩小数据量再做左连接。SQL 重写后如下,执行时间缩小为1毫秒左右。

SELECT *
FROM (
SELECT *
FROM   my_order o
WHERE  ( o.display = 0 )
       AND ( o.ostaus = 1 )
ORDER  BY o.selltime DESC
LIMIT  0, 15
) o
     LEFT JOIN my_userinfo u
              ON o.uid = u.uid
     LEFT JOIN my_productinfo p
              ON o.pid = p.pid
ORDER BY  o.selltime DESC
limit 0, 15

再检查执行计划:子查询物化后(select_type=DERIVED)参与 JOIN。虽然估算行扫描仍然为90万,但是利用了索引以及 LIMIT 子句后,实际执行时间变得很小。

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows   | Extra                                              |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL  |     15 | Using temporary; Using filesort                    |
|  1 | PRIMARY     | u          | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | o.uid |      1 | NULL                                               |
|  1 | PRIMARY     | p          | ALL    | PRIMARY       | NULL    | NULL    | NULL  |      6 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
|  2 | DERIVED     | o          | index  | NULL          | idx_1   | 5       | NULL  | 909112 | Using where                                        |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+--------+----------------------------------------------------+

8、中间结果集下推

再来看下面这个已经初步优化过的例子(左连接中的主表优先作用查询条件):

SELECT    a.*,
          c.allocated
FROM      (
              SELECT   resourceid
              FROM     my_distribute d
                   WHERE    isdelete = 0
                   AND      cusmanagercode = '1234567'
                   ORDER BY salecode limit 20) a
LEFT JOIN
          (
              SELECT   resourcesid, sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated
              FROM     my_resources
                   GROUP BY resourcesid) c
ON        a.resourceid = c.resourcesid

那么该语句还存在其它问题吗?不难看出子查询 c 是全表聚合查询,在表数量特别大的情况下会导致整个语句的性能下降。

其实对于子查询 c,左连接最后结果集只关心能和主表 resourceid 能匹配的数据。因此我们可以重写语句如下,执行时间从原来的2秒下降到2毫秒。

SELECT    a.*,
          c.allocated
FROM      (
                   SELECT   resourceid
                   FROM     my_distribute d
                   WHERE    isdelete = 0
                   AND      cusmanagercode = '1234567'
                   ORDER BY salecode limit 20) a
LEFT JOIN
          (
                   SELECT   resourcesid, sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated
                   FROM     my_resources r,
                            (
                                     SELECT   resourceid
                                     FROM     my_distribute d
                                     WHERE    isdelete = 0
                                     AND      cusmanagercode = '1234567'
                                     ORDER BY salecode limit 20) a
                   WHERE    r.resourcesid = a.resourcesid
                   GROUP BY resourcesid) c
ON        a.resourceid = c.resourcesid

但是子查询 a 在我们的SQL语句中出现了多次。这种写法不仅存在额外的开销,还使得整个语句显的繁杂。使用 WITH 语句再次重写:

WITH a AS
(
         SELECT   resourceid
         FROM     my_distribute d
         WHERE    isdelete = 0
         AND      cusmanagercode = '1234567'
         ORDER BY salecode limit 20)
SELECT    a.*,
          c.allocated
FROM      a
LEFT JOIN
          (
                   SELECT   resourcesid, sum(ifnull(allocation, 0) * 12345) allocated
                   FROM     my_resources r,
                            a
                   WHERE    r.resourcesid = a.resourcesid
                   GROUP BY resourcesid) c
ON        a.resourceid = c.resourcesid

总结

数据库编译器产生执行计划,决定着SQL的实际执行方式。但是编译器只是尽力服务,所有数据库的编译器都不是尽善尽美的。

上述提到的多数场景,在其它数据库中也存在性能问题。了解数据库编译器的特性,才能避规其短处,写出高性能的SQL语句。

程序员在设计数据模型以及编写SQL语句时,要把算法的思想或意识带进来。

编写复杂SQL语句要养成使用 WITH 语句的习惯。简洁且思路清晰的SQL语句也能减小数据库的负担 。

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  3. ruby - 覆盖相似的方法,更短的语法 - 2

    在Ruby类中,我重写了三个方法,并且在每个方法中,我基本上做同样的事情:classExampleClassdefconfirmation_required?is_allowed&&superenddefpostpone_email_change?is_allowed&&superenddefreconfirmation_required?is_allowed&&superendend有更简洁的语法吗?如何缩短代码? 最佳答案 如何使用别名?classExampleClassdefconfirmation_required?is_a

  4. ruby 语法糖 : dealing with nils - 2

    可能已经问过了,但我找不到它。这里有2个常见的情况(对我来说,在编程Rails时......)用ruby​​编写是令人沮丧的:"astring".match(/abc(.+)abc/)[1]在这种情况下,我得到一个错误,因为字符串不匹配,因此在nil上调用[]运算符。我想找到的是比以下内容更好的替代方法:temp="astring".match(/abc(.+)abc/);temp.nil??nil:temp[1]简而言之,如果不匹配,则简单地返回nil而不会出错第二种情况是这样的:var=something.very.long.and.tedious.to.writevar=some

  5. ruby - Ruby 语法糖有 "rules"吗? - 2

    我正在学习Ruby的基础知识(刚刚开始),我遇到了Hash.[]method.它被引入a=["foo",1,"bar",2]=>["foo",1,"bar",2]Hash[*a]=>{"foo"=>1,"bar"=>2}稍加思索,我发现Hash[*a]等同于Hash.[](*a)或Hash.[]*一个。我的问题是为什么会这样。是什么让您将*a放在方括号内,是否有某种规则可以在何时何地使用“it”?编辑:我的措辞似乎造成了一些困惑。我不是在问数组扩展。我明白了。我的问题基本上是:如果[]是方法名称,为什么可以将参数放在括号内?这看起来几乎——但不完全是——就像说如果你有一个方法Foo.d

  6. Hive SQL 五大经典面试题 - 2

    目录第1题连续问题分析:解法:第2题分组问题分析:解法:第3题间隔连续问题分析:解法:第4题打折日期交叉问题分析:解法:第5题同时在线问题分析:解法:第1题连续问题如下数据为蚂蚁森林中用户领取的减少碳排放量iddtlowcarbon10012021-12-1212310022021-12-124510012021-12-134310012021-12-134510012021-12-132310022021-12-144510012021-12-1423010022021-12-154510012021-12-1523.......找出连续3天及以上减少碳排放量在100以上的用户分析:遇到这类

  7. ruby - 如何让Ruby捕获线程中的语法错误 - 2

    我正在尝试使用ruby​​编写一个双线程客户端,一个线程从套接字读取数据并将其打印出来,另一个线程读取本地数据并将其发送到远程服务器。我发现的问题是Ruby似乎无法捕获线程内的错误,这是一个示例:#!/usr/bin/rubyThread.new{loop{$stdout.puts"hi"abc.putsefsleep1}}loop{sleep1}显然,如果我在线程外键入abc.putsef,代码将永远不会运行,因为Ruby将报告“undefinedvariableabc”。但是,如果它在一个线程内,则没有错误报告。我的问题是,如何让Ruby捕获这样的错误?或者至少,报告线程中的错误?

  8. sql - 查询忽略时间戳日期的时间范围 - 2

    我正在尝试查询我的Rails数据库(Postgres)中的购买表,我想查询时间范围。例如,我想知道在所有日期的下午2点到3点之间进行了多少次购买。此表中有一个created_at列,但我不知道如何在不搜索特定日期的情况下完成此操作。我试过:Purchases.where("created_atBETWEEN?and?",Time.now-1.hour,Time.now)但这最终只会搜索今天与那些时间的日期。 最佳答案 您需要使用PostgreSQL'sdate_part/extractfunction从created_at中提取小时

  9. ruby -::在 Ruby 语法中是什么意思? - 2

    这个问题在这里已经有了答案:WhatisRuby'sdouble-colon`::`?(12个答案)关闭8年前。什么是::?@song||=::TwelveDaysSong.new

  10. ruby - ruby 乘法语句中星号中断语法前的空格 - 2

    在添加一些空格以使代码更具可读性时(与上面的代码对齐),我遇到了这个:classCdefx42endendm=C.new现在这将给出“错误数量的参数”:m.x*m.x这将给出“语法错误,意外的tSTAR,期待$end”:2/m.x*m.x这里的解析器到底发生了什么?我使用Ruby1.9.2和2.1.5进行了测试。 最佳答案 *用于运算符(42*42)和参数解包(myfun*[42,42])。当你这样做时:m.x*m.x2/m.x*m.xRuby将此解释为参数解包,而不是*运算符(即乘法)。如果您不熟悉它,参数解包(有时也称为“spl

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