前言
在过去的几年里,MySQL作为一款开源数据库,因其稳定性和性能得到了广泛的应用。始终保持着强劲的增长趋势,越来越多的企业和开发者将其作为首选数据库,甚至有部分企业从Oracle迁移至MySQL。然而,随着使用的普及,MySQL在实际应用中也暴露出了一些常见问题,尤其是当SQL语句不够优化时,可能会导致响应时间慢、CPU使用率高等性能瓶颈问题。
今天我总结了常见的SQL错误用法,供大家参考:
LIMIT 语句
错误用法:在应用程序中,分页查询是非常常见的操作场景。然而,LIMIT语句在数据量较大的情况下容易出现性能问题。
代码语言:javascript复制SELECT
*
FROM
operation
WHERE
type = 'SQLStats'
AND NAME = 'SlowLog'
ORDER BY
create_time
LIMIT 1000, 10;
当LIMIT
参数较小时,例如LIMIT 1000, 10
,查询性能尚可,但当参数变为LIMIT 1000000,10
时,即使程序员仅需提取10条记录,查询时间依然可能显著增加。原因在于数据库必须从头开始扫描并计算每一行,直到达到所需的记录位置。
优化方案:为了避免这种性能问题,可以通过重新设计SQL语句,将上一页的最大值作为查询条件。
代码语言:javascript复制SELECT
*
FROM
operation
WHERE
type = 'SQLStats'
AND NAME = 'SlowLog'
AND create_time > '2017-03-16 14:00:00'
ORDER BY
create_time
LIMIT 10;
这种方式确保了查询时间基本固定,不会随着数据量的增长而变化。
原理解析:MySQL在执行LIMIT
查询时,必须遍历满足条件的所有记录,直到到达指定的偏移量。因此,随着LIMIT
偏移量的增加,查询的时间复杂度线性增加。通过将上一页的最大值作为查询条件,可以避免数据库扫描大量无关记录,从而大幅提高查询效率。
隐式转换
错误用法:SQL语句中字段类型与查询变量类型不匹配是另一个常见错误。
代码语言:javascript复制EXPLAIN EXTENDED SELECT
*
FROM
my_balance b
WHERE
b.bpn = 14000000123
AND b.isverified IS NULL;
在上述语句中,bpn
字段定义为varchar(20)
,而查询条件中的14000000123
是一个整数。MySQL会自动将字符串转换为数字再进行比较,这会导致索引失效,进而影响查询性能。
优化方案:为避免隐式转换,应确保查询变量与字段类型一致。例如,可以将查询条件中的整数转换为字符串形式:
代码语言:javascript复制SELECT
*
FROM
my_balance b
WHERE
b.bpn = '14000000123'
AND b.isverified IS NULL;
原理解析:当MySQL遇到类型不匹配的情况时,会尝试进行隐式转换,以确保语句能够执行。然而,这种转换通常会导致索引失效,因为索引的原始数据类型与转换后的数据类型不匹配。因此,查询效率会大幅下降。通过确保查询条件与字段类型一致,可以避免不必要的转换操作,从而提升查询效率。
关联更新、删除
错误用法:虽然MySQL 5.6引入了物化特性来优化查询性能,但对于更新或删除操作,仍需手工重写为JOIN
,以提高执行效率。例如,以下UPDATE
语句的执行方式为循环嵌套子查询(DEPENDENT SUBQUERY):
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
);
优化方案:通过将子查询改写为JOIN
,可以显著提高更新语句的执行速度:
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';
原理解析:MySQL在处理嵌套子查询时,需要为每一行执行子查询,这通常会导致性能问题。而JOIN
操作通过在一张表中查找匹配的行,避免了多次子查询的执行,从而显著提升性能。
混合排序
错误用法:MySQL通常无法利用索引进行混合排序,但在某些场景下可以通过特殊的重写方式提高性能。
以下查询语句执行计划显示为全表扫描:
代码语言:javascript复制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;
优化方案:可以将查询拆分为两个部分并合并结果,从而提高查询效率:
代码语言:javascript复制SELECT
*
FROM
(
(
SELECT
*
FROM
my_order o
INNER JOIN my_appraise a ON a.orderid = o.id
WHERE
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
WHERE
is_reply = 1
ORDER BY
appraise_time DESC
LIMIT 0,
20
)
) t
ORDER BY
is_reply ASC,
appraise_time DESC
LIMIT 20;
原理解析:MySQL在混合排序的情况下,通常需要对整个数据集进行排序,这会导致较高的计算成本。通过将查询拆分为多个部分,再合并结果,可以减少MySQL在排序过程中的负担,进而提高查询速度。
EXISTS语句
错误用法:MySQL在处理EXISTS
子句时,仍然采用嵌套子查询的执行方式,这会导致性能问题。
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;
优化方案:可以通过将EXISTS
子查询改写为JOIN
来提高查询效率:
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;
原理解析:MySQL在执行EXISTS
子查询时,会为主查询的每一行执行一次子查询,导致性能问题。通过将EXISTS
改写为JOIN
,可以避免不必要的重复查询,从而显著提高执行效率。
总结
数据库编译器负责生成执行计划,这一计划将决定SQL语句的实际执行方式。然而,编译器仅仅是尽力而为,因为所有数据库的编译器都并非完美无缺。许多性能问题在其他数据库系统中也同样存在。唯有深入了解数据库编译器的特性,我们才能规避其不足之处,从而编写出高性能的SQL语句。
因此,在设计数据模型和编写SQL语句时,程序员需要将算法的思想或意识融入其中。