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Demo Table
CREATE TABLE `t1` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `a` int(11) DEFAULT NULL, `b` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_a` (`a`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; create table t2 like t1;
两个表 t1 和 t2 , 一样的,包括索引信息 a 字段有索引 b字段没有索引。
数据量 t1 ,t2 如下
mysql> select count(1) from t1; +----------+ | count(1) | +----------+ | 10000 | +----------+ 1 row in set mysql> select count(1) from t2; +----------+ | count(1) | +----------+ | 100 | +----------+ 1 row in set mysql>
表关联常见有两种算法
嵌套循环连接 Nested-Loop Join(NLJ) 算法 (NLP)
定义
一次一行循环地从第一张表(称为驱动表)中读取行,在这行数据中取到关联字段,根据关联字段在另一张表(被驱动表)里取出满足条件的行,然后取出两张表的结果合集。
示例
举个例子来说明一下
【关联字段a有索引】
mysql> EXPLAIN select * from t1 inner join t2 on t1.a= t2.a; +----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------+---------+--------------+------+----------+-------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------+---------+--------------+------+----------+-------------+ | 1 | SIMPLE | t2 | NULL | ALL | idx_a | NULL | NULL | NULL | 100 | 100 | Using where | | 1 | SIMPLE | t1 | NULL | ref | idx_a | idx_a | 5 | artisan.t2.a | 1 | 100 | NULL | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------+---------+--------------+------+----------+-------------+ 2 rows in set mysql>
从执行计划中可以看出
驱动表是 t2,被驱动表是 t1 。 从执行顺序上来看,先执行的就是驱动表,所以id=1 的是t2 ,如果id相同,从上到下顺序执行。 (id越大,优先级越高越先执行)
使用了 NLJ算法 . 一般 join 语句中,如果执行计划 Extra 中未出现 Using join buffer 则表示使用的 join 算法是 NLJ。
执行过程
mysql> EXPLAIN select * from t1 inner join t2 on t1.a= t2.a; +----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------+---------+--------------+------+----------+-------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------+---------+--------------+------+----------+-------------+ | 1 | SIMPLE | t2 | NULL | ALL | idx_a | NULL | NULL | NULL | 100 | 100 | Using where | | 1 | SIMPLE | t1 | NULL | ref | idx_a | idx_a | 5 | artisan.t2.a | 1 | 100 | NULL | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------+---------+--------------+------+----------+-------------+ 2 rows in set mysql>
执行过程如下
先从t2 驱动表里 取出一条记录(如果有where条件,则按where条件过滤后的结果集中取出一行 )
拿到t2 结果集中的一条记录中的关联字段 a , 去t1表中查找
取出 t1 中满足条件的行,跟 t2 中获取到的结果合并,作为结果返回给客户端
重复上述步骤
我们来算一下这个操作MySQL要读取多少行数据
首先读取 t2 表的所有数据 100条记录 ,然后遍历这每行数据中字段 a 的值,根据 t2 表中 a 的值索引扫描 t1 表中的对应行(扫描100次 t1 表的索引(idx_a ),1次扫描可以认为最终只扫描 t1 表一行完整数据,也就是总共 t1 表也扫描了100行), 因此整个过程扫描了 200 行。 (估算的)
如果被驱动表的关联字段没索引,使用NLJ算法性能会比较低 ,mysql会选择Block Nested-Loop Join算法。
规律
- 优化器一般会优先选择小表做驱动表。所以使用 inner join 时,排在前面的表并不一定就是驱动表。
- 当使用left join时,左表是驱动表,右表是被驱动表
- 当使用right join时,右表时驱动表,左表是被驱动表
- 当使用join时,mysql会选择数据量比较小的表作为驱动表,大表作为被驱动表。
基于块的嵌套循环连接 Block Nested-Loop Join(BNL)算法
定义
把驱动表的数据读入到 join_buffer 中,然后扫描被驱动表,把被驱动表每一行取出来跟 join_buffer 中的数据做对比。
示例
【关联字段b无索引】
mysql> EXPLAIN select * from t1 inner join t2 on t1.b= t2.b; +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+-------+----------+----------------------------------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+-------+----------+----------------------------------------------------+ | 1 | SIMPLE | t2 | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 100 | 100 | NULL | | 1 | SIMPLE | t1 | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 10337 | 10 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+-------+----------+----------------------------------------------------+ 2 rows in set mysql>
从执行计划中可以看出
- 驱动表是 t2,被驱动表是 t1 。 从执行顺序上来看,先执行的就是驱动表,所以id=1 的是t2 ,如果id相同,从上到下顺序执行。
- 使用了BNL算法 . Extra 中 的Using join buffer (Block Nested Loop)说明该关联查询
执行过程
- 把 t2 的所有数据放入到 join_buffer 中
- 把表 t1 中每一行取出来,跟 join_buffer 中的数据做对比
- 返回满足 join 条件的数据
我们来算一下这个操作MySQL要读取多少行数据
整个过程对表 t1 和 t2 都做了一次全表扫描,因此扫描的总行数为10000(表 t1 的数据总量) + 100(表 t2 的数据总量) = 10100。
join_buffer 里的数据是无序的,极端情况下对表 t1 中的每一行,都要做 100 次判断,所以内存中的判断次数是 100 * 10000= 100 万次。
join_buffer 放不下怎么办?
我们这个例子里表 t2 才 100 行,要是表 t2 是一个大表,join_buffer 放不下怎么办呢
join_buffer 的大小是由参数 join_buffer_size 设定的,默认值是 256k。
mysql> show variables like '%join_buffer_size%'; +------------------+--------+ | Variable_name | Value | +------------------+--------+ | join_buffer_size | 262144 | +------------------+--------+ 1 row in set mysql>
如果放不下表 t2 的所有数据话,策略很简单,就是分段放。
举个例子
比如 t2 表有1000行记录, join_buffer 一次只能放800行数据,那么执行过程就是先往 join_buffer 里放800行记录,然后从 t1 表里取数据跟 join_buffer 中数据对比得到部分结果,然后清空 join_buffer ,再放入 t2 表剩余200行记录,再次从 t1 表里取数据跟 join_buffer 中数据对比。所以就多扫了一次 t1 表。
被驱动表的关联字段没索引为什么要选择使用 BNL 算法而不使用 Nested-Loop Join 呢?
如果上面第二条sql使用 Nested-Loop Join,那么扫描行数为 100 * 10000 = 100万次,因为没有索引,所以这个100万磁盘扫描。
虽然BNL也是100万,但是是内存中计算 ,肯定要快
所以,用BNL磁盘扫描次数少很多,相比于磁盘扫描,BNL的内存计算会快得多。
因此MySQL对于被驱动表的关联字段没索引的关联查询,一般都会使用 BNL 算法。如果有索引一般选择 NLJ 算法,有索引的情况下 NLJ 算法比 BNL算法性能更高
如何界定大表 小表
不是按照表中的数量来决定大表小表,而是根据参与计算的表的数量来决定大表还是小表。
在决定哪个表做驱动表的时候,应该是两个表按照各自的条件过滤,过滤完成之后,计算参与 join 的各个字段的总数据量,数据量小的那个表,就是“小表”,应该作为驱动表。
关联sql的优化的两个核心点
- 关联字段加索引,让mysql做join操作时尽量选择NLJ算法
- 小表驱动大表,写多表连接sql时如果明确知道哪张表是小表可以用straight_join写法固定连接驱动方式,省去mysql优化器自己判断的时间.
举个例子
比如:select * from t2 straight_join t1 on t2.a = t1.a;
代表指定mysql选着 t2 表作为驱动表。
straight_join只适用于inner join,并不适用于left join,right join。 因为left join,right join已经代表指定了表的执行顺序
尽可能让优化器去判断,因为大部分情况下mysql优化器是比人要聪明的。使用straight_join一定要慎重,因为部分情况下人为指定的执行顺序并不一定会比优化引擎好。
搞定MySQL
https://artisan.blog.csdn.net/article/details/107882090?spm=1001.2014.3001.5502