MySQL數據庫的8種常見(jiàn)錯誤用法介紹

現如今，越來(lái)越多的客戶(hù)將自己的應用建立在MySQL數據庫之上，甚至是從Oracle遷移到MySQL上來(lái)。但也存在部分客戶(hù)在使用MySQL數據庫的過(guò)程中遇到一些比如響應時(shí)間慢，CPU打滿(mǎn)等情況。阿里云RDS專(zhuān)家服務(wù)團隊幫助云上客戶(hù)解決過(guò)很多緊急問(wèn)題?，F將《ApsaraDB專(zhuān)家診斷報告》中出現的部分常見(jiàn)SQL問(wèn)題總結如下，供大家參考。

MySQL數據庫的8種常見(jiàn)錯誤用法：

1. LIMIT語(yǔ)句

分頁(yè)查詢(xún)是最常用的場(chǎng)景之一，但也通常也是最容易出問(wèn)題的地方。比如對于下面簡(jiǎn)單的語(yǔ)句，一般DBA想到的辦法是在type, name, create_time字段上加組合索引。這樣條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解決該問(wèn)題就到此為止。但當 LIMIT 子句變成 “LIMIT 1000000,10” 時(shí)，程序員仍然會(huì )抱怨：我只取10條記錄為什么還是慢？

要知道數據庫也并不知道第1000000條記錄從什么地方開(kāi)始，即使有索引也需要從頭計算一次。出現這種性能問(wèn)題，多數情形下是程序員偷懶了。在前端數據瀏覽翻頁(yè)，或者大數據分批導出等場(chǎng)景下，是可以將上一頁(yè)的最大值當成參數作為查詢(xún)條件的。SQL重新設計如下：

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

在新設計下查詢(xún)時(shí)間基本固定，不會(huì )隨著(zhù)數據量的增長(cháng)而發(fā)生變化。

2. 隱式轉換

SQL語(yǔ)句中查詢(xún)變量和字段定義類(lèi)型不匹配是另一個(gè)常見(jiàn)的錯誤。比如下面的語(yǔ)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的定義為varchar(20)，MySQL的策略是將字符串轉換為數字之后再比較。函數作用于表字段，索引失效。

上述情況可能是應用程序框架自動(dòng)填入的參數，而不是程序員的原意?，F在應用框架很多很繁雜，使用方便的同時(shí)也小心它可能給自己挖坑。

3. 關(guān)聯(lián)更新、刪除

雖然MySQL5.6引入了物化特性，但需要特別注意它目前僅僅針對查詢(xún)語(yǔ)句的優(yōu)化。對于更新或刪除需要手工重寫(xiě)成JOIN。

比如下面UPDATE語(yǔ)句，MySQL實(shí)際執行的是循環(huán)/嵌套子查詢(xún)（DEPENDENT SUBQUERY)，其執行時(shí)間可想而知。

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);

執行計劃：

 ---- -------------------- ------- ------- --------------- --------- --------- ------- ------ ----------------------------------------------------- 
| 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 |
 ---- -------------------- ------- ------- --------------- --------- --------- ------- ------ ----------------------------------------------------- 

重寫(xiě)為JOIN之后，子查詢(xún)的選擇模式從DEPENDENT SUBQUERY變成DERIVED,執行速度大大加快，從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 = ‘a(chǎn)pplying’

執行計劃簡(jiǎn)化為：

 ---- ------------- ------- ------ --------------- ------- --------- ------- ------ ----------------------------------------------------- 
| 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不能利用索引進(jìn)行混合排序。但在某些場(chǎng)景，還是有機會(huì )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

執行計劃顯示為全表掃描：

 ---- ------------- ------- -------- ------------- --------- --------- --------------- --------- - 
| 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1兩種狀態(tài)，我們按照下面的方法重寫(xiě)后，執行時(shí)間從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語(yǔ)句

MySQL對待EXISTS子句時(shí)，仍然采用嵌套子查詢(xún)的執行方式。如下面的SQL語(yǔ)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

執行計劃為：

----------------------- --------- ------- ---------  ----- 
| 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更改為join，能夠避免嵌套子查詢(xún)，將執行時(shí)間從1.93秒降低為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

新的執行計劃：

 ---- ------------- ------- --------  ----- ------------------------------------------ ---------  ----- ------  ----- 
| 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. 條件下推

外部查詢(xún)條件不能夠下推到復雜的視圖或子查詢(xún)的情況有：

1. 聚合子查詢(xún)；
2. 含有LIMIT的子查詢(xún)；
3. UNION 或UNION ALL子查詢(xún)；
4. 輸出字段中的子查詢(xún)；

如下面的語(yǔ)句，從執行計劃可以看出其條件作用于聚合子查詢(xún)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 |
 ---- ------------- ------------ ------- --------------- ------------- --------- ------- ------ ------------- 

確定從語(yǔ)義上查詢(xún)條件可以直接下推后，重寫(xiě)如下：

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

執行計劃變?yōu)椋?/p>

 ---- ------------- ----------- ------ --------------- ------- --------- ------- ------ -------------------- 
| 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 |
 ---- ------------- ----------- ------ --------------- ------- --------- ------- ------ -------------------- 

7. 提前縮小范圍

先上初始SQL語(yǔ)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

該SQL語(yǔ)句原意是：先做一系列的左連接，然后排序取前15條記錄。從執行計劃也可以看出，最后一步估算排序記錄數為90萬(wàn)，時(shí)間消耗為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條件以及排序均針對最左主表，因此可以先對my_order排序提前縮小數據量再做左連接。SQL重寫(xiě)后如下，執行時(shí)間縮小為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

再檢查執行計劃：子查詢(xún)物化后（select_type=DERIVED)參與JOIN。雖然估算行掃描仍然為90萬(wàn)，但是利用了索引以及LIMIT 子句后，實(shí)際執行時(shí)間變得很小。

 ---- ------------- ------------ -------- --------------- --------- --------- ------- -------- ---------------------------------------------------- 
| 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. 中間結果集下推

再來(lái)看下面這個(gè)已經(jīng)初步優(yōu)化過(guò)的例子(左連接中的主表優(yōu)先作用查詢(xún)條件)：

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

那么該語(yǔ)句還存在其它問(wèn)題嗎？不難看出子查詢(xún) c 是全表聚合查詢(xún)，在表數量特別大的情況下會(huì )導致整個(gè)語(yǔ)句的性能下降。

其實(shí)對于子查詢(xún) c，左連接最后結果集只關(guān)心能和主表resourceid能匹配的數據。因此我們可以重寫(xiě)語(yǔ)句如下，執行時(shí)間從原來(lái)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

但是子查詢(xún) a 在我們的SQL語(yǔ)句中出現了多次。這種寫(xiě)法不僅存在額外的開(kāi)銷(xiāo)，還使得整個(gè)語(yǔ)句顯的繁雜。使用WITH語(yǔ)句再次重寫(xiě)：

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

總結

數據庫編譯器產(chǎn)生執行計劃，決定著(zhù)SQL的實(shí)際執行方式。但是編譯器只是盡力服務(wù)，所有數據庫的編譯器都不是盡善盡美的。上述提到的多數場(chǎng)景，在其它數據庫中也存在性能問(wèn)題。了解數據庫編譯器的特性，才能避規其短處，寫(xiě)出高性能的SQL語(yǔ)句。

程序員在設計數據模型以及編寫(xiě)SQL語(yǔ)句時(shí)，要把算法的思想或意識帶進(jìn)來(lái)。編寫(xiě)復雜SQL語(yǔ)句要養成使用WITH語(yǔ)句的習慣。簡(jiǎn)潔且思路清晰的SQL語(yǔ)句也能減小數據庫的負擔 ^^。