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阿里为什么不让多表JOIN ?MySQL性能调优,MySQL面试题

号外:2020,全网最新、最全的技术知识体系来了!

阿里规范中强制要求不要多表join。那么问题来了,阿里强制不让用,但是你偏要用,究竟会有什么后果?本文将用数据角度告诉你,你偏要用的话,会有什么后果,因此强烈建议跟着思路看完!

提出问题和环境准备

《阿里巴巴JAVA开发手册》里面写超过三张表禁止join,这是为什么?

对这个结论,你是否有怀疑呢?也不知道是哪位先哲说的不要人云亦云,今天我设计sql,来验证这个结论。(实验没有从代码角度分析,目前达不到。可以把MySQL当一个黑盒,使用角度来验证这个结论) 验证结论的时候,会有很多发现,各位往后看。

实验环境:

vmware10+centos7.4+MySQL5.7.22 ,centos7内存4.5G,4核,50G硬盘。MySQL配置为2G,特别说明硬盘是SSD。

我概述下我的实验:

有4张表,student学生表,teacher老师表,course课程表,sc中间关系表,记录了学生选修课程以及分数。具体sql脚本,看文章结尾,我附上。中间我自己写了造数据的脚本,也在结尾。

58_1.png

实验是为解决一个问题的:

查询选修“tname553”老师所授课程的学生中,成绩最高的学生姓名及其成绩。查询sql是:

select Student.Sname,course.cname,score 
    from Student,SC,Course ,Teacher 
    where Student.s_id=SC.s_id and SC.c_id=Course.c_id  and sc.t_id=teacher.t_id 
    and Teacher.Tname='tname553' 
    and SC.score=(select max(score)from SC where sc.t_id=teacher.t_Id);

我来分析一下这个语句:

4张表等值join,还有一个子查询。算是比较简单的sql语句了(相比ERP动就10张表的哦,已经很简单了)。我 还会分解这个语句成3个简单的sql:

 select max(score)  from SC ,Teacher where sc.t_id=teacher.t_Id and Teacher.Tname='tname553';
   select sc.t_id,sc.s_id,score   from SC ,Teacher 
   where sc.t_id=teacher.t_Id 
   and score=590  
   and Teacher.Tname='tname553';
    select Student.Sname,course.cname,score 
    from Student,SC ,course
    where Student.s_id=SC.s_id and  sc.s_id in (20769800,48525000,26280200) and course.c_id = sc.c_id;

我来分析下:

第一句,就是查询最高分,得到最高分590分。第二句就是查询出最高分的学生id,得到

20769800,48525000,26280200

第三句就是查询出学生名字和分数。这样这3个语句的就可以查询出来成绩最高的学生姓名及其成绩。

接下来我会分别造数据:1千万选课记录(一个学生选修2门课),造500万学生,100万老师(一个老师带5个学生,挺高端的吧),1000门课,。用上面查询语句查询。其中sc表我测试了下有索引和没有索引情况,具体见下表。再接下来,我会造1亿选课记录(一个学生选修2门课),5000万学生,1000万老师,1000门课。然后分别执行上述语句。最后我会在oracle数据库上执行上述语句。

测试结果

58_2.png

58_3.png

敲黑板划重点

仔细看上表,可以发现:

1、步骤3.1没有在连接键上加索引,查询很慢,说明:“多表关联查询时,保证被关联的字段需要有索引”;

2、步骤6.1,6.2,6.3,换成简单sql,在数据量1亿以上, 查询时间还能勉强接受。此时说明MySQL查询有些吃力了,但是仍然能查询出来。

3、步骤5.1,MySQL查询不出来,4表连接,对我本机MySQL来说,1.5亿数据超过极限了(我调优过这个SQL,执行计划和索引都走了,没有问题,show profile显示在sending data.这个问题另外文章详谈。)

4、对比1.1 和5.1 步骤sql查询,4表连接,对我本机MySQL来说,1.5千万数据查询很流利,是一个MySQL数据量流利分水岭。(这个只是现象,不太准确,需要同时计算表的容量)。

5、步骤5.1对比6.1,6.2,6.3,多表join对MySQL来说,处理有些吃力。

6、超过三张表禁止join,这个规则是针对MySQL来说的。后续会看到我用同样机器,同样数据量,同样内存,可以完美计算 1.5亿数据量join。针对这样一个规则,对开发来说 ,需要把一些逻辑放到应用层去查询。

总结:这个规则超过三张表禁止join,由于数据量太大的时候,MySQL根本查询不出来,导致阿里出了这样一个规定。(其实如果表数据量少,10张表也不成问题,你自己可以试试)而我们公司支付系统朝着大规模高并发目标设计的,所以,遵循这个规定。在业务层面来讲,写简单sql,把更多逻辑放到应用层,我的需求我会更了解,在应用层实现特定的join也容易得多。

让我们来看看oracle数据库的优秀表现

58_4.png

看步骤7.1,就是没有索引,join表很多的情况下,oracle仍然26秒查询出结果来。所以我会说MySQL的join很弱。

看完本篇文章,另外我还附加赠送,所谓搂草打兔子。就是快速造数据。你可以自己先写脚本造数据,看看我是怎么造数据的,就知道我的技巧了。

附上部分截图

58_5.png

58_6.png

58_7.png

58_8.png

附上sql语句和造数据脚本

use stu;
drop table if exists student;
create table student 
  (  s_id int(11) not null auto_increment ,
     sno    int(11), 
     sname varchar(50), 
     sage  int(11), 
     ssex  varchar(8) ,
     father_id int(11),
      mather_id int(11),
      note varchar(500),
     primary key (s_id),
   unique key uk_sno (sno)
  ) engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table student;
  delimiter $$
drop function if exists   insert_student_data $$
create function insert_student_data()
 returns  int deterministic
    begin
    declare  i int;
      set i=1;
      while  i<50000000 do 
      insert into student  values(i ,i, concat('name',i),i,case when floor(rand()*10)%2=0 then 'f' else 'm' end,floor(rand()*100000),floor(rand()*1000000),concat('note',i) );
      set i=i+1;
      end while;
      return 1;
    end$$
delimiter ;    
select  insert_student_data();
select count(*) from student;
use stu;
create table course 
  ( 
     c_id int(11) not null auto_increment ,
     cname varchar(50)
     note varchar(500), primary key (c_id)
  )  engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table course;
  delimiter $$
drop function if exists   insert_course_data $$
create function insert_course_data()
 returns  int deterministic
    begin
    declare  i int;
      set i=1;
      while  i<=1000 do 
      insert into course  values(i , concat('course',i),floor(rand()*1000),concat('note',i) );
      set i=i+1;
      end while;
      return 1;
    end$$
delimiter ;    
select  insert_course_data();
select count(*) from course;
use stu;
drop table if exists sc;
create table sc 
  ( 
     s_id    int(11), 
     c_id    int(11), 
     t_id    int(11),
     score int(11) 
  )  engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table sc;
  delimiter $$
drop function if exists   insert_sc_data $$
create function insert_sc_data()
 returns  int deterministic
    begin
    declare  i int;
      set i=1;
      while  i<=50000000 do 
      insert into sc  values( i,floor(rand()*1000),floor(rand()*10000000),floor(rand()*750)) ;
      set i=i+1;
      end while;
      return 1;
    end$$
delimiter ;    
select  insert_sc_data();
commit;
select  insert_sc_data();
commit;
create index idx_s_id  on sc(s_id)   ; 
create index idx_t_id  on sc(t_id)   ; 
create index idx_c_id  on sc(c_id)   ; 
select count(*) from sc;
use stu;
drop table if exists teacher;
create table teacher 
  ( 
    t_id  int(11) not null auto_increment ,
     tname varchar(50) ,
     note varchar(500),primary key (t_id)
  )  engine=innodb default charset=utf8mb4;

  truncate table teacher;
  delimiter $$
drop function if exists   insert_teacher_data $$
create function insert_teacher_data()
 returns  int deterministic
    begin
    declare  i int;
      set i=1;
      while  i<=10000000 do 
      insert into teacher  values(i , concat('tname',i),concat('note',i) );
      set i=i+1;
      end while;
      return 1;
    end$$
delimiter ;    
select  insert_teacher_data();
commit;
select count(*) from teacher;
这个是oracle的测试和造数据脚本
create tablespace scott_data  datafile  '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_data.dbf'  size 1024m autoextend on; 
create tablespace scott_index   datafile  '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_index.dbf'  size 64m  autoextend on; 
create temporary tablespace scott_temp  tempfile  '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_temp.dbf'  size 64m autoextend on; 
drop user  scott cascade;
create user  scott  identified by  tiger  default tablespace scott_data  temporary tablespace scott_temp  ;
grant resource,connect,dba to  scott;
drop table student;
create table student  
  (  s_id number(11) ,
     sno    number(11) , 
     sname varchar2(50), 
     sage  number(11), 
     ssex  varchar2(8) ,
     father_id number(11),
      mather_id number(11),
      note varchar2(500)
  ) nologging;
truncate table student;
create or replace procedure insert_student_data
 is 
   q number(11);
    begin 
     q:=0;
      for i in  1..50 loop 
      insert /*+append*/ into student   select rownum+q as s_id,rownum+q  as sno, concat('sutdent',rownum+q ) as sname,floor(dbms_random.value(1,100)) as sage,'f' as ssex,rownum+q  as father_id,rownum+q  as mather_id,concat('note',rownum+q ) as note from dual connect by level<=1000000;
      q:=q+1000000;
      commit;
      end loop; 
end insert_student_data;
/
call insert_student_data();
alter table student  add constraint  pk_student primary key (s_id);
commit;    
select count(*) from student;
create table course 
  ( 
     c_id number(11) primary key,
     cname varchar2(50),
     note varchar2(500) 
  )  ;
truncate table course;
 create or replace procedure insert_course_data
 is 
   q number(11);
    begin 

      for i in  1..1000 loop 
      insert /*+append*/ into course  values(i , concat('name',i),concat('note',i) );      
      end loop; 
end insert_course_data;
/
call insert_course_data();
commit;    
select count(*) from course;
create table sc 
  ( 
     s_id    number(11), 
     c_id    number(11), 
     t_id    number(11),
     score number(11) 
  ) nologging;
truncate table sc;
 create or replace procedure insert_sc_data
 is 
   q number(11);
    begin 
     q:=0;
      for i in  1..50 loop 
      insert /*+append*/ into sc   select rownum+q as s_id, floor(dbms_random.value(0,1000))  as c_id,floor(dbms_random.value(0,10000000)) t_id,floor(dbms_random.value(0,750)) as score from dual connect by level<=1000000;
      q:=q+1000000;
      commit;
      end loop; 
end insert_sc_data;
/
call insert_sc_data();
create index idx_s_id  on sc(s_id)   ; 
create index idx_t_id  on sc(t_id)   ; 
create index idx_c_id  on sc(c_id)   ; 
select count(*) from sc;
create table teacher 
  ( 
    t_id  number(11) ,
     tname varchar2(50) ,
     note varchar2(500)
  )nologging ;
    truncate table teacher;
create or replace procedure insert_teacher_data
 is 
   q number(11);
    begin 
     q:=0;
      for i in  1..10 loop 
      insert /*+append*/ into teacher   select rownum+q as t_id, concat('teacher',rownum+q ) as tname,concat('note',rownum+q ) as note from dual connect by level<=1000000;
      q:=q+1000000;
      commit;
      end loop; 
end insert_teacher_data;
/
call insert_teacher_data();
alter table teacher  add constraint  pk_teacher primary key (t_id);
select count(*) from teacher;

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