做业务开发的同学都知道,有些SQL看起来没啥问题,索引也用到了,但就是很慢.......
今天我们来通过几个常见的例子来深入探究下SQL慢的原因
假设你现在维护了一个帖子表,包含帖子id(tweet_id)、用户id(user_id)、时间(gmt_create)等字段。为了便于描述,我们先忽略其他字段。这个表的建表语句如下:
MySQL> CREATE TABLE `t_tweet` (
`id` int(11) NOT NULL,
`tweet_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
`user_id` int(11) DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `tweet_id` (`tweet_id`),
KEY `gmt_create` (`gmt_create`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
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假设,现在已经记录了从2016年初到2018年底的所有数据,有一个需求是,要统计发 生在所有年份中7月份的帖子记录总数。这个逻辑看上去并不复杂,你的SQL语句可能会这么 写:
select count(*) from t_tweet where month(gmt_create)=7;
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由于gmt_create字段上有索引,于是你就很放心地在生产库中执行了这条语句,但却发现执行了 特别久,才返回了结果。
如果你问DBA同事为什么会出现这样的情况,他大概会告诉你:如果对字段做了函数计算,就 用不上索引了,这是MySQL的规定。
如果你已经学过了InnoDB的索引结构了,可以再追问一句,为什么?
为什么条件是where gmt_create='2018-7-1’的时候可以用上索引,而改成where month(gmt_create)=7的时候就不行了?
下面是这个gmt_create索引的示意图。方框上面的数字就是month()函数对应的值。
如果你的SQL语句条件用的是where gmt_create='2018-7-1’的话,引擎就会按照上面绿色箭头的 路线,快速定位到 gmt_create='2018-7-1’需要的结果。
实际上,B+树提供的这个快速定位能力,来源于同一层兄弟节点的有序性。
但是,如果计算month()函数的话,你会看到传入7的时候,在树的第一层就不知道该怎么办了。 也就是说,对索引字段做函数操作, 可能会破坏索引值的有序性, 因此优化器就决定放弃 走树搜索功能。
需要注意的是,优化器并不是要放弃使用这个索引。
在这个例子里,放弃了树搜索功能,优化器可以选择遍历主键索引,也可以选择遍历索引 gmt_create,优化器对比索引大小后发现,索引gmt_create更小,遍历这个索引比遍历主键索引 来得更快。因此最终还是会选择索引gmt_create。 可以使用explain命令,查看一下这条SQL语句的执行结果
key="gmt_create"表示的是,使用了gmt_create这个索引;我在测试表数据中插入了10万行数 据,rows=100335,说明这条语句扫描了整个索引的所有值;Extra字段的Using index,表示的是使用了覆盖索引。
也就是说,由于在gmt_create字段加了month()函数操作,导致了全索引扫描。
到这里我给你说明了,由于加了month()函数操作,MySQL无法再使用索引快速定位功能,而只能使用全索引扫描。
优化器在某些问题上确实有“偷懒”行为,即使是对于不改变有序性的函数,也不会考虑使用索 引。
比如,对于select * from t_tweet where id + 1 = 10000这个SQL语句,这个加1操作并不会改变有序性,但是MySQL优化器还是不能用id索引快速定位到9999这一行。所以,需要你在写 SQL语句的时候,手动改写成 where id = 10000 -1才可以。
我们一起看一下这条SQL语句:
select * from t_tweet where tweet_id=110717;
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交易编号tweet_id这个字段上,本来就有索引,但是explain的结果却显示,这条语句需要走全表 扫描。你可能也发现了,tweet_id的字段类型是varchar(32),而输入的参数却是整型,所以需要做类型转换。
那么,现在这里就有两个问题:
先来看第一个问题,你可能会说,数据库里面类型这么多,这种数据类型转换规则更多,我记不 住,应该怎么办呢? 这里有一个简单的方法,看 select “10” > 9的结果:
这时,你再看这个全表扫描的语句:
select * from t_tweet where tweet_id=110717;
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就知道对于优化器来说,这个语句相当于:
select * from t_tweet where CAST(tweet_id AS tweetId int) = 110717;
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也就是说,这条语句触发了我们上面说到的规则:对索引字段做函数操作,优化器会放弃走树搜 索功能。
假设系统里还有另外一个表tweet_detail,用于记录帖子的详情数据。
mysql> CREATE TABLE `t_tweet_detail` (
`id` int(11) NOT NULL,
`tweet_id` varchar(32) DEFAULT NULL,
`author_id` int(11) DEFAULT NULL, /* 帖子作者id*/
`tweet_info` varchar(32) DEFAULT NULL, /* 帖子内容 */
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `tweet_id` (`tweet_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
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这时候,如果要查询id=2的帖子的所有信息,SQL语句可以这么写:
select d.* from t_tweet l, t_tweet_detail d where t1.tweet_id=t2.tweet_id and t2.id=2;
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explain的结果里面第二行的key=NULL表示的就是,这个过程是通过遍历主键索引的方式,一个一个地判断tweet_id的值是否匹配。
表示没有用上帖子详情表t_tweet_detail上的tweet_id索引,进行了全表扫描。
进行到这里,你会发现第3步不符合我们的预期。因为表t_tweet_detail里tweet_id字段上是有索引 的,我们本来是希望通过使用tweet_id索引能够快速定位到等值的行。但,这里并没有。
如果你去问DBA同学,他们可能会告诉你,因为这两个表的字符集不同,一个是utf8,一个是 utf8mb4,所以做表连接查询的时候用不上关联字段的索引。
这个回答,也是通常你搜索这个问 题时会得到的答案。 但是你应该再追问一下,为什么字符集不同就用不上索引呢?
结论是:字符集utf8mb4是utf8的超集,所以当这两个类型的字 符串在做比较的时候,MySQL内部的操作是,先把utf8字符串转成utf8mb4字符集,再做比较。
这个设定很好理解,utf8mb4是utf8的超集。类似地,在程序设计语言里面,做自动类型转换 的时候,为了避免数据在转换过程中由于截断导致数据错误,也都是“按数据长度增加的方 向”进行转换的。
因此, 在执行上面这个语句的时候,需要将被驱动数据表里的字段一个个地转换成utf8mb4
这就再次触发了我们上面说到的原则:对索引字段做函数操作,优化器会放弃走树搜索功能。
优化:把t_tweet_detail表上的tweet_id字段的字符集也改成utf8mb4,这样就 没有字符集转换的问题了。
原文链接:https://juejin.im/post/6860513755000733709