8种特坑的 SQL 写法，性能降低100倍，你不来看看？？

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：

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   operationWHERE  type = 'SQLStats'       AND name = 'SlowLog'ORDER  BY create_timeLIMIT  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     operationWHERE    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。

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 oSET    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.idSET    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.idORDER  BY a.is_reply ASC,          a.appraise_time DESCLIMIT  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)) tORDER  BY  is_reply ASC,          appraisetime DESCLIMIT  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     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;0

执行计划为：


SELECT   *FROM     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;1

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     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;2

新的执行计划：


SELECT   *FROM     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;3

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：

聚合子查询；
含有 LIMIT 的子查询；
UNION 或 UNION ALL 子查询；
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     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;4

确定从语义上查询条件可以直接下推后，重写如下：


SELECT   *FROM     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;5

执行计划变为：


SELECT   *FROM     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;6

关于 MySQL 外部条件不能下推的详细解释说明请参考：

7、提前缩小范围

先上初始 SQL 语句：


SELECT   *FROM     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;7

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。


SELECT   *FROM     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;8

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     operationWHERE    type = 'SQLStats'AND      name = 'SlowLog'AND      create_time > '2017-03-16 14:00:00'ORDER BY create_time limit 10;9

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。


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'0

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)：


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'1

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。


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'2
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：
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'3
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 。
来源：developer.aliyun.com/article/72501
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