项目上线后,谈一下感触比较深的一点:查询优化

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前言

  开心一刻

    儿子有道题前会做,喊我过去教他。我推了推一旁的老公:我头疼,你去吧。老公不动,我:零花钱涨一千。话音刚落,老公就屁颠屁颠跑去儿子房间。进去不到几分钟,一声怒吼伴随着儿子的哭声传来的瞬间,老公从儿子房间出来,边走边说:“朽木不可雕也。”儿子从房间探出半个身子,一脸委屈:“爸爸就说 会做,跟跟我说给我一块钱,我要明天早点去学校抄同学的。还我要前会告诉你,我不肯,他就吼我。”

问题背景

  前段时间,被紧急调到一有一个 新项目,支撑新项目的开发。跌跌撞撞之下,项目也正常上线了,期间收获颇多,无论是业务上的,还是业务之外的。业务上的就那末多说了,不具通用性,意义不大,有其他业务之外的东东给我的感触比较深,特记录下来,与我们歌词 歌词 分享下 : 查询优化

查询优化

  完整版示例工程:data-init,包括数据库表的 ddl 和 dml,以及数据批量的生成

  相关表

    涉及的表那末多,一共三张:额度表、记录表 、 存款表

    额度表 t_custmor_credit

CREATE TABLE t_customer_credit (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  login_name VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '名称',
    credit_type TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '额度类型,1:自由资金,2:冻结资金,3:优惠',
    amount DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '额度值',
    create_by VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '创建者',
    create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    update_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    update_by VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '修改者',
  PRIMARY KEY (id)
);
View Code

      记录每个顾客的当前额度,额度一共分三种 :自由资金、冻结资金和优惠,也就说 说每个顾客会有 3 条记录来表示他的各个额度。表中数据如下

    额度记录 t_custmor_credit_record

CREATE TABLE t_customer_credit_record (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  login_name VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '名称',
    credit_type TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '额度类型,参考t_custmor_credit的credit_type',
    bill_no VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '订单号',
    amount_before DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '前额度值',
    amount_change DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '额度变化值',
    amount_after DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '后额度值',
    create_by VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '创建者',
    create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    remark VARCHAR(5000) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',
  PRIMARY KEY (id)
);
View Code

      记录顾客额度的每一次变化,若果有额度变化(不管是哪个额度进行了变化),也有新增3条记录,每个类型的额度也有新增每根记录。另外,该表只会有数据的插入,前会有数据的删、改。表中数据如下

    存款表 t_custmor_deposit

CREATE TABLE t_customer_deposit (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  login_name VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '名称',
    bill_no VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '订单号',
    amount DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '存款金额',
    deposit_state TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '存款状况: 1成功,2失败,3未知',
    channal TINYINT(2) NOT NULL COMMENT '存款渠道: 1:银联,2支付宝,3微信',
    create_by VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '创建者',
    create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    remark VARCHAR(5000) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',
  PRIMARY KEY (id)
);
View Code

      记录顾客的每一次存款,该表只会有数据的插入,前会有数据的删、改。表中数据如下

  产品需求

    分页展示如下列表(具体的过滤条件就不列了,.就说 你当是初始状况,还未输入过滤条件)

     实现比较简单,t_custmor_credit_record 左关联 t_custmor_deposit 就好,就说 我们歌词 歌词 的额度记录表与需求列表其他许的出入,须要做一下简单的行转列。

  需求实现

    我们歌词 歌词 先来看看最初的SQL查询,这将会是该人最容易想到的

SELECT MIN(tcd.channal) channal, MAX(tccr.id) mId,tccr.login_name,tccr.bill_no,tccr.create_time,
    IF(credit_type=1,amount_before,0) AS freeBefore,
    IF(credit_type=1,amount_change,0) AS freeChange,
    IF(credit_type=1,amount_after,0) AS freeAfter,
    IF(credit_type=2,amount_before,0) AS freezeBefore,
    IF(credit_type=2,amount_change,0) AS freezeChange,
    IF(credit_type=2,amount_after,0) AS freezeAfter,
    IF(credit_type=3,amount_before,0) AS promotionBefore,
    IF(credit_type=3,amount_change,0) AS promotionChange,
    IF(credit_type=3,amount_after,0) AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record tccr
LEFT JOIN t_customer_deposit tcd ON tccr.bill_no = tcd.bill_no
GROUP BY tccr.bill_no,tccr.login_name,tccr.create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT 0, 10;
View Code

    数据量少的就说 ,跟我说能在我们歌词 歌词 接受的时间内查出我们歌词 歌词 须要的结果,一旦数据量多了,你这名SQL就跑不动了;我们歌词 歌词 先看下 500w 数据的状况下,我们歌词 歌词 只进行 t_custmor_credit_record 单表查询

SELECT MAX(id) mId,login_name,bill_no,create_time,
    IF(credit_type=1,amount_before,0) AS freeBefore,
    IF(credit_type=1,amount_change,0) AS freeChange,
    IF(credit_type=1,amount_after,0) AS freeAfter,
    IF(credit_type=2,amount_before,0) AS freezeBefore,
    IF(credit_type=2,amount_change,0) AS freezeChange,
    IF(credit_type=2,amount_after,0) AS freezeAfter,
    IF(credit_type=3,amount_before,0) AS promotionBefore,
    IF(credit_type=3,amount_change,0) AS promotionChange,
    IF(credit_type=3,amount_after,0) AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record
GROUP BY bill_no,login_name,create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT 0, 10;
View Code

    效果如下

    花了近 8 秒,这还就说 单表,将会执行后面 的联表SQL,那时间又得增加不少(我试验的结果是直接卡住了,看不到查询结果);

  优化处里

    加索引

      查询慢的就说 ,我们歌词 歌词 最容易想到的优化法律最好的辦法 往往就说 加索引;上述SQL执行的就说 ,t_custmor_credit_record 和 t_custmor_deposit都那末建索引(主键索引除外),那末.就说 你加索引呗。我的项目中加的是唯一索引,做了唯一约束,就说 这里也加唯一索引

ALTER TABLE t_customer_credit_record ADD UNIQUE uk_unique (bill_no,login_name,create_time,credit_type);
ALTER TABLE t_customer_deposit ADD UNIQUE uk_billno (bill_no);

      此时我们歌词 歌词 看下SQL执行效果

      我们歌词 歌词 发现,t_custmor_credit_record 单表查询的数率几乎没变,将近 8 秒,但 t_custmor_credit_record 与 t_custmor_deposit 联表的查询却在 11 秒内有结果了。加了索引为那先 还那末慢了? 难道没走索引?

      我们歌词 歌词 是也有发现了那先 ? IF函数对联表查询算是走索引有影响,也对单表的查询数率有影响。上图中的 t_custmor_credit_record 单表查询,有IF函数,查询时间近 8 秒,那末IF函数,查询时间 2 秒左右;t_custmor_credit_record 与 t_custmor_deposit 联表查,有IF函数,t_custmor_credit_record 走的是全表查,查询时间近 11 秒,那末IF函数,t_custmor_credit_record 走的是索引,查询时间 3 秒不到。那末我们歌词 歌词 有那末那先 法律最好的辦法 拿掉你这名IF函数呢?

    使用 CASE...WHEN....THEN 代替 IF

SELECT MAX(id) mId,login_name,bill_no,create_time,
    CASE credit_type WHEN 1 THEN amount_before ELSE 0 END AS freeBefore,
    CASE credit_type WHEN 1 THEN amount_change ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 1 THEN amount_after ELSE 0 END AS freeAfter,
    CASE credit_type WHEN 2 THEN amount_before ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 2 THEN amount_change ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 2 THEN amount_after ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 3 THEN amount_before ELSE 0 END AS promotionBefore,
    CASE credit_type WHEN 3 THEN amount_change ELSE 0 END AS promotionChange,
    CASE credit_type WHEN 3 THEN amount_after ELSE 0 END AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record
GROUP BY bill_no,login_name,create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT 0, 10;

SELECT MIN(tcd.channal) channal, MAX(tccr.id) mId,tccr.login_name,tccr.bill_no,tccr.create_time,
    CASE credit_type WHEN 1 THEN amount_before ELSE 0 END AS freeBefore,
    CASE credit_type WHEN 1 THEN amount_change ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 1 THEN amount_after ELSE 0 END AS freeAfter,
    CASE credit_type WHEN 2 THEN amount_before ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 2 THEN amount_change ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 2 THEN amount_after ELSE 0 END AS freeChange,
    CASE credit_type WHEN 3 THEN amount_before ELSE 0 END AS promotionBefore,
    CASE credit_type WHEN 3 THEN amount_change ELSE 0 END AS promotionChange,
    CASE credit_type WHEN 3 THEN amount_after ELSE 0 END AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record tccr
LEFT JOIN t_customer_deposit tcd ON tccr.bill_no = tcd.bill_no
GROUP BY tccr.bill_no,tccr.login_name,tccr.create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT 0, 10;
View Code

      我们歌词 歌词 都可以就看,执行时间与 IF 所差无几,执行计划也是与 IF 的一致,这也就反映出也有 IF的问题,应该是 GROUP BY 的问题。我们歌词 歌词 用 GROUP BY 结合 IF(或 CASE...WHEN....THEN),就说 为了将 3 条额度记录合并成每根、行转列就说 输出我们歌词 歌词 愿意的结果,那有那末前会 GROUP BY、又能实现我们歌词 歌词 需求的法律最好的辦法 了?

    自联代替 GROUP BY

      我们歌词 歌词 再仔细琢磨下你这名需求,咋一看,三种 须要行转列,那末就须要用到 GROUP BY,那末数率也就低了,这似乎是无解了? 真的不到行转列吗,假设我们歌词 歌词 将额度记录拆分成 3 张表:一张表只存自由资金的额度变化、一张表只存冻结资金的额度变化、一张表只存优惠的额度变化,就说 是也有只须要联表查而前会用 GROUP BY 来进行行转列了? 有小伙伴有将会会问:t_custmor_credit_record 表将会定了,数据都跑了不少了,再将其进行拆分,既要改表(一起去须要迁移数据),须要改代码,工程量会很大! 我们歌词 歌词 换个层厚来看 t_custmor_credit_record ,目前它是 3 中额度记录的一有一个 总和表,.就说 你不到从它的身上做文章,变化出我们歌词 歌词 愿意的那 3 张表,就说 进行联表查询呢? 肯定都可以的,例如如下

-- 自由资金额度记录表
SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = 1;
-- 冻结资金额度记录表
SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = 2;
-- 优惠额度记录表
SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = 3;

      接下来的 SQL 为什写,我愿意们歌词 歌词 知道了吧,自联就行了,写法有其他种,常见的写法有如下 4 种

-- 前会group by,做法1, 自己比较推荐, 但此种法律最好的辦法

不支持存款表的过滤条件
SELECT d.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
    b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
    c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM (
    SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = 1 ORDER BY id DESC LIMIT 0, 10
) a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no AND b.credit_type = 2
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no AND c.credit_type = 3
LEFT JOIN t_customer_deposit d ON a.bill_no = d.bill_no;

-- 前会group by,做法2, 此种法律最好的辦法

支持存款表的过滤条件
SELECT a.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
    b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
    c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM (
    SELECT r.*,d.channal FROM t_customer_credit_record r LEFT JOIN t_customer_deposit d ON r.bill_no = d.bill_no
    WHERE r.credit_type = 1 ORDER BY r.id DESC LIMIT 0, 10
) a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no AND b.credit_type = 2
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no AND c.credit_type = 3;

-- 前会group by,做法3, 这是最容易想到的法律最好的辦法


SELECT d.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
    b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
    c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM t_customer_credit_record a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no
LEFT JOIN t_customer_deposit d ON a.bill_no = d.bill_no
WHERE a.credit_type = 1 AND b.credit_type = 2 AND c.credit_type = 3 
ORDER BY a.id DESC LIMIT 0, 10;

-- 前会group by,做法4
SELECT d.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
    b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
    c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM t_customer_credit_record a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no AND b.credit_type = 2
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no AND c.credit_type = 3
LEFT JOIN t_customer_deposit d ON a.bill_no = d.bill_no
WHERE a.credit_type = 1 
ORDER BY a.id DESC LIMIT 0, 10;
View Code

      执行结果如下

      就目前的数据量而言,4 种写法的数率一样,就说 数据量再往上走,它们就说 还是有性能差别的,我们歌词 歌词 都可以仔细看看这 4 个 SQL 的执行计划,它们之间还是有区别的。最终我的项目中采用的是第三种 写法

    表重新设计

      我们歌词 歌词 回过头去看看 t_customer_credit 和 t_custmor_credit_record,算是真的有必要用 3 条记录来存放顾客的 3 种额度,每根记录将用户的 3 种额度都记录下来也有更好吗? 如下所示

-- 自认为更好的表设计
DROP TABLE IF EXISTS t_customer_credit_plus;
CREATE TABLE t_customer_credit_plus (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  login_name VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '登录名',
    free_amount DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金额度',
    freeze_amount DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金额度',
    promotion_amount DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠资金额度',
    create_by VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '创建者',
    create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    update_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    update_by VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '修改者',
  PRIMARY KEY (id),
  UNIQUE KEY `uk_login_name` (`login_name`)
);
DROP TABLE IF EXISTS t_customer_credit_record_plus;
CREATE TABLE t_customer_credit_record_plus (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  login_name VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '登录名',
    bill_no VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '订单号',
    free_amount_before DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金前额度值',
    free_amount_change DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金前额度变化值',
    free_amount_after DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金前后额度值',
    freeze_amount_before DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金前额度值',
    freeze_amount_change DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金额度变化值',
    freeze_amount_after DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金后额度值',
    promotion_amount_before DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠前额度值',
    promotion_amount_change DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠额度变化值',
    promotion_amount_after DECIMAL(22,6) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠后额度值',
    create_by VARCHAR(500) NOT NULL COMMENT '创建者',
    create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    remark VARCHAR(5000) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',
  PRIMARY KEY (id),
  UNIQUE KEY `uk_unique` (`bill_no`,`login_name`,`create_time`)
);
View Code

      我要该人也有有相同的感觉吧,就说 从拓展性出发,分 3 条记录的做法更好,为那先 呢? 将会后续新增 1 种或多种另外的额度类型,上述的 1 条记录的表设计就须要新增字段来适配了, 就说 3 条记录的做法,只须要拓展credit_type的值就好了,表前会改动。各有利弊,怎么都可以取舍,须要团队协商就说 做出最好的取舍。

      最终项目中采用的还是 3 条记录存放 3 个额度的法律最好的辦法 ,那末采用跟我说的;意味着 是:我们歌词 歌词 认为数率影响不大,也容易理解,关键是拓展性很好,后续很方便就能加入新的额度类型。

    业务上的协调

      最后我们歌词 歌词 再回到需求上来,你这名 存款渠道 真的有必要显示在额度记录吗?

      1、对公司来说,存款记录那末多,那肯定是越好,但我们歌词 歌词 从实际出发,存款记录在额度记录中占的比例大吗,你这名相信我们歌词 歌词 也都能想象得到,比例非常低,将会 5000 条记录中会有 1 条;

      2、就说 也有单独的存款页面展示顾客的存款,去专门的存款记录页面看我们歌词 歌词 说更直观?

      最后和产品讨论,还真把你这名列给拿掉了,那末我们歌词 歌词 也就不须要关联存款表来查了,SQL 更简单,数率也更高了!

总结

  1、Oracle 的 DECODE 与 Mysql 中的 IF 也有 CASE 表达式的比较复杂函数,具有特殊性(不到 Oracle 才认识 DECODE、不到 Mysql 才认识 IF),而也有标准的 SQL,CASE 表达式是标准 SQL 所承认的功能;

  2、SQL 行转列,往往是 GROUP BY 配合聚合函数(SUM、MAX、MIN等)来实现,当然也包括 IF 和 CASE...WHEN....THEN; 

  3、索引是提高查询数率的最有效的、也是最常用的法律最好的辦法 ,我们歌词 歌词 对查询的优化也有往索引上靠,EXPLAIN 都可以查看SQL的执行计划,我们歌词 歌词 都可以从中获取SQL优化的提示;

  4、一定要结合业务来写出高效的SQL

    将会其他小伙伴会有就说 的不满:上述的 3 个额度的例子怪怪的特殊,不具备通用性,上述高效的SQL也就说 在你(楼主)的项目带有效。跟跟我说的对,就说 我们歌词 歌词 要知道,技术三种 就说 用来服务业务的,脱离了业务,技术有那先 实际意义? 就说 我们歌词 歌词 回过头去细看,我举的例子真的就特殊到独一无二? 我要还算比较通用吧,还是能套用其他场景的。

  5、要敢于质疑需求

    三种 大多数就说 产品都考虑比较周到,但就说 能完整版保证他那末不犯迷糊的就说 吧。有疑惑就向产品问清楚,我们歌词 歌词 实现的也更快、更准确。一定前会对问题藏着掖着,以我亲身经历来讲,其他就说 开发认为的也有对的,将会藏着掖着,那你就准备返工改成你就说 认为的那样吧!