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一次非常有意思的 SQL 优化经历:从 30248.271s 到 0.001s

mysql
256 2023-04-12

场景

用的数据库是mysql5.6,下面简单的介绍下场景。

课程表

create table Course(
c_id int PRIMARY KEY,
name varchar(10)
)

数据100条。

学生表

create table Student(
id int PRIMARY KEY,
name varchar(10)
)

数据70000条。

学生成绩表

CREATE table SC(
    sc_id int PRIMARY KEY,    
   s_id int,  
   c_id int,  
   score int
)

数据70w条。

查询目的:

查找语文考100分的考生。

查询语句:

select s.* from Student s
where s.s_id in (  
    select s_id    
    from SC sc    
   where sc.c_id = 0 and sc.score = 100 )

执行时间:30248.271s

晕,为什么这么慢,先来查看下查询计划:

EXPLAIN
select s.* from Student s  
  where s.s_id in (  
   select s_id  
   from SC sc  
   where sc.c_id = 0 and sc.score = 100 )

发现没有用到索引,type全是ALL,那么首先想到的就是建立一个索引,建立索引的字段当然是在where条件的字段。

先给sc表的c_id和score建个索引。

CREATE index sc_c_id_index on SC(c_id);
CREATE index sc_score_index on SC(score);

再次执行上述查询语句,时间为: 1.054s

快了3w多倍,大大缩短了查询时间,看来索引能极大程度的提高查询效率,建索引很有必要,很多时候都忘记建。

索引了,数据量小的的时候压根没感觉,这优化的感觉挺爽。

但是1s的时间还是太长了,还能进行优化吗,仔细看执行计划:

查看优化后的sql:

SELECT
   `YSB`.`s`.`s_id` AS `s_id`,  
   `YSB`.`s`.`name` AS `name`
FROM  
   `YSB`.`Student` `s`
WHERE    
     (      
        `YSB`.`s`.`s_id` , (      
           SELECT          
                1          
            FROM            
               `YSB`.`SC` `sc`    
           WHERE          
               (          
                 (`YSB`.`sc`.`c_id` = 0)                  
                  AND (`YSB`.`sc`.`score` = 100)                  
                 AND (    
                       (`YSB`.`s`.`s_id`) = `YSB`.`sc`.`s_id`                    
                 )    
              )      
      )  
 )

补充:这里有网友问怎么查看优化后的语句。

方法如下:

在命令窗口执行

有type=all

按照我之前的想法,该sql的执行的顺序应该是先执行子查询。

select s_id
from SC sc  
where sc.c_id = 0 and sc.score = 100

耗时:0.001s

得到如下结果:

然后再执行

select s.*  
from Student s  
where s.s_id in(7,29,5000)

耗时:0.001s

这样就是相当快了啊,Mysql竟然不是先执行里层的查询,而是将sql优化成了exists子句,并出现了EPENDENT SUBQUERY,

mysql是先执行外层查询,再执行里层的查询,这样就要循环70007*8次。

那么改用连接查询呢?

SELECT s.* from
Student s
INNER JOIN SC sc
on sc.s_id = s.s_id
where sc.c_id=0 and sc.score=100

这里为了重新分析连接查询的情况,先暂时删除索引sc_c_id_index,sc_score_index 。

执行时间是:0.057s

效率有所提高,看看执行计划:

这里有连表的情况出现,我猜想是不是要给sc表的s_id建立个索引

CREATE index sc_s_id_index on SC(s_id);
show index from SC

在执行连接查询

时间: 1.076s, 竟然时间还变长了,什么原因?查看执行计划:

优化后的查询语句为:

SELECT  
    `YSB`.`s`.`s_id` AS `s_id`,    
   `YSB`.`s`.`name` AS `name`
FROM    
   `YSB`.`Student` `s`
JOIN `YSB`.`SC` `sc`
WHERE  
    (      
        (          
            `YSB`.`sc`.`s_id` = `YSB`.`s`.`s_id`        
        )    
       AND (`YSB`.`sc`.`score` = 100)    
       AND (`YSB`.`sc`.`c_id` = 0)  
   )

貌似是先做的连接查询,再进行的where条件过滤。

回到前面的执行计划:

这里是先做的where条件过滤,再做连表,执行计划还不是固定的,那么我们先看下标准的sql执行顺序:

正常情况下是先join再进行where过滤,但是我们这里的情况,如果先join,将会有70w条数据发送join做操,因此先执行where 。

过滤是明智方案,现在为了排除mysql的查询优化,我自己写一条优化后的sql 。

SELECT    
   s.*
FROM    
    (      
       SELECT      
            *      
        FROM        
            SC sc    
        WHERE        
           sc.c_id = 0    
       AND sc.score = 100  
   ) t
INNER JOIN Student s ON t.s_id = s.s_id

即先执行sc表的过滤,再进行表连接,执行时间为:0.054s 。

和之前没有建s_id索引的时间差不多。

查看执行计划:

先提取sc再连表,这样效率就高多了,现在的问题是提取sc的时候出现了扫描表,那么现在可以明确需要建立相关索引。

CREATE index sc_c_id_index on SC(c_id);
CREATE index sc_score_index on SC(score);

再执行查询:

SELECT    
   s.*
FROM    
   (    
        SELECT      
           *    
       FROM      
           SC sc    
       WHERE        
           sc.c_id = 0    
        AND sc.score = 100    
   ) t
INNER JOIN Student s ON t.s_id = s.s_id

执行时间为:0.001s,这个时间相当靠谱,快了50倍。

执行计划:

我们会看到,先提取sc,再连表,都用到了索引。

那么再来执行下sql。

SELECT s.* from
Student s
INNER JOIN SC sc
on sc.s_id = s.s_id
where sc.c_id=0 and sc.score=100

执行时间0.001s

执行计划:

这里是mysql进行了查询语句优化,先执行了where过滤,再执行连接操作,且都用到了索引。

2015-04-30日补充:最近又重新导入一些生产数据,经测试发现,前几天优化完的sql执行效率又变低了。

调整内容为SC表的数据增长到300W,学生分数更为离散。

先回顾下:

show index from SC

执行sql

SELECT s.* from
Student s
INNER JOIN SC sc
on sc.s_id = s.s_id
where sc.c_id=81 and sc.score=84

执行时间:0.061s,这个时间稍微慢了点。执行计划:

这里用到了intersect并集操作,即两个索引同时检索的结果再求并集,再看字段score和c_id的区分度。

单从一个字段看,区分度都不是很大,从SC表检索,c_id=81检索的结果是70001,score=84的结果是39425。

而c_id=81 and score=84 的结果是897,即这两个字段联合起来的区分度是比较高的,因此建立联合索引查询效率。

将会更高,从另外一个角度看,该表的数据是300w,以后会更多,就索引存储而言,都是不小的数目,随着数据量的。

增加,索引就不能全部加载到内存,而是要从磁盘去读取,这样索引的个数越多,读磁盘的开销就越大,因此根据具体。

业务情况建立多列的联合索引是必要的,那么我们来试试吧。

alter table SC drop index sc_c_id_index;
alter table SC drop index sc_score_index;
create index sc_c_id_score_index 来源:https://www.51cto.com/article/712676.html