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

    儿子有道题不必做,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。进去不可不可以几分钟,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:“爸爸而是会做,你说歌词 给我一块钱,让人明天早点去学校抄同学的。还让人太满告诉你,我不肯,他就吼我。”

什么的问题背景

  前段时间,被紧急调到另另一个 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。业务上的就太满说了,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,与大伙儿分享下 : 查询优化

查询优化

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

  相关表

    涉及的表太满,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,额度一共分一种:自由资金、冻结资金和优惠,也而是说每个顾客会有 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,而是有额度变化(不管是哪个额度进行了变化),都会新增3条记录,每个类型的额度都会新增十根记录。另外,该表只会有数据的插入,不必有数据的删、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 '存款情况: 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,不必有数据的删、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,大伙儿就当是初始情况,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,因此大伙儿的额度记录表与需求列表其他许的出入,才能 做一下简单的行转列。

  需求实现

    大伙儿先来看看最初的SQL查询,这肯能是全都一帮人最容易想到的

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

    数据量少的事先,你说歌词 能在大伙儿接受的时间内查出大伙儿才能 的结果,一旦数据量多了,一种SQL就跑不动了;大伙儿先看下 500w 数据的情况下,大伙儿只进行 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,这还而是单表,肯能执行上端的联表SQL,那时间又得增加不少(我试验的结果是直接卡住了,看不可不可以查询结果);

  优化解决

    加索引

      查询慢的事先,大伙儿最容易想到的优化土妙招往往而是加索引;上述SQL执行的事先,t_custmor_credit_record 和 t_custmor_deposit都没办法 建索引(主键索引除外),没办法 大伙儿就加索引呗。我的项目中加的是唯一索引,做了唯一约束,原来这里也加唯一索引

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);

      此时大伙儿看下SQL执行效果

      大伙儿发现,t_custmor_credit_record 单表查询的效率几乎没变,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。加了索引为那此还没办法 慢了? 难道没走索引?

      大伙儿是都不 发现了那此? IF函数对联表查询是是不是走索引有影响,也对单表的查询效率有影响。上图中的 t_custmor_credit_record 单表查询,有IF函数,查询时间近 8 秒,没办法 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,没办法 IF函数,t_custmor_credit_record 走的是索引,查询时间 3 秒不可不可以。没办法 大伙儿有没办法 那此土妙招拿掉一种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

      大伙儿可不可以 看了,执行时间与 IF 所差无几,执行计划也是与 IF 的一致,这也就反映出都不 IF的什么的问题,应该是 GROUP BY 的什么的问题。大伙儿用 GROUP BY 结合 IF(或 CASE...WHEN....THEN),而是为了将 3 条额度记录合并成十根、行转列事先输出大伙儿我想要的结果,那有没办法 不必 GROUP BY、又能实现大伙儿需求的土妙招了?

    自联代替 GROUP BY

      大伙儿再仔细琢磨下一种需求,咋一看,我我真是才能 行转列,没办法 就才能 用到 GROUP BY,没办法 效率也就低了,这似乎是无解了? 真的不可不可以行转列吗,假设大伙儿将额度记录拆分成 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,原来是都不 只才能 联表查而太满用 GROUP BY 来进行行转列了? 有小伙伴有肯能会问:t_custmor_credit_record 表肯能定了,数据都跑了不少了,再将其进行拆分,既要改表(同时才能 迁移数据),才能 改代码,工程量会很大! 大伙儿换个层厚来看 t_custmor_credit_record ,目前它是 3 中额度记录的另另一个 总和表,大伙儿可不可以 从它的身上做文章,变化出大伙儿我想要的那 3 张表,因此进行联表查询呢? 肯定可不可以 的,类似于 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 为什么在么在会么会写,让人大伙儿都知道了吧,自联就行了,写法有全都有种,常见的写法有如下 4 种

-- 不必group by,做法1, 自己比较推荐, 但此种土妙招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;

-- 不必group by,做法2, 此种土妙招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;

-- 不必group by,做法3, 这是最容易想到的土妙招
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;

-- 不必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 种写法的效率一样,因此数据量再往上走,它们事先还是有性能差别的,大伙儿可不可以 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一种写法

    表重新设计

      大伙儿回过头去看看 t_customer_credit 和 t_custmor_credit_record,是是不是真的有必要用 3 条记录来存放顾客的 3 种额度,十根记录将用户的 3 种额度都记录下来都不 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

      让人全都一帮人都会有相同的感觉吧,因此从拓展性出发,分 3 条记录的做法更好,为那此呢? 肯能后续新增 1 种或多种另外的额度类型,上述的 1 条记录的表设计就才能 新增字段来适配了, 因此 3 条记录的做法,只才能 拓展credit_type的值就好了,表不必改动。各有利弊,要怎样选着,才能 团队协商事先做出最好的选着。

      最终项目中采用的还是 3 条记录存放 3 个额度的土妙招,没办法 采用你说歌词 的;导致 是:大伙儿都认为效率影响不大,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

      最后大伙儿再回到需求上来,一种 存款渠道 真的有必要显示在额度记录吗?

      1、对公司来说,存款记录太满,那肯定是越好,但大伙儿从实际出发,存款记录在额度记录中占的比例大吗,一种相信大伙儿也都能想象得到,比例非常低,肯能 5000 条记录中会有 1 条;

      2、原来都不 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果然更直观?

      最后和产品讨论,还真把一种列给拿掉了,没办法 大伙儿也就不才能 关联存款表来查了,SQL 更简单,效率也更高了!

总结

  1、Oracle 的 DECODE 与 Mysql 中的 IF 都不 CASE 表达式的复杂化函数,具有特殊性(不可不可以 Oracle 才认识 DECODE、不可不可以 Mysql 才认识 IF),而都不 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、索引是提高查询效率的最有效的、也是最常用的土妙招,大伙儿对查询的优化都不 往索引上靠,EXPLAIN 可不可以 查看SQL的执行计划,大伙儿可不可以 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

    肯能全都有小伙伴会有原来的不满:上述的 3 个额度的例子有点特殊,不具备通用性,上述高效的SQL也而是在你(楼主)的项目含有效。你说歌词 的对,因此大伙儿要知道,技术一种而是用来服务业务的,脱离了业务,技术有那此实际意义? 因此大伙儿回过头去细看,我举的例子真的就特殊到独一无二? 让人还算比较通用吧,还是能套用全都有场景的。

  5、要敢于质疑需求

    我真是大多数事先产品都考虑比较周到,但而是能完整保证他没办法 不犯迷糊的事先吧。有疑惑就向产品问清楚,大伙儿实现的也更慢、更准确。一定太满对什么的问题藏着掖着,以我亲身经历来讲,全都有事先开发认为的都不 对的,肯能藏着掖着,那你就准备返工改成你事先认为的那样吧!