mysql中join很慢?是你用的姿势不对吧

join 是进行两个或多个数据表进行关联查询的过程中,经常使用的一种查询手段。提到join&#x…

join 是进行两个或多个数据表进行关联查询的过程中,经常使用的一种查询手段。提到join,你一定会想到"笛卡尔积",当数据量很大的时候,"笛卡尔积"运算量会成倍的增加,在我们的印象中,join是一种运算效率不高的查询语句。除了定性的判断join慢之外,你能定量的判断join的执行效率吗?经过下面对join执行效率定量分析后,可能你会改变对join的认识,不在想当然的认为join就一定很慢了。

驱动表与被驱动表

进行join操作的两个表,分别称为驱动表和被驱动表,到底哪个是驱动表,哪个是被驱动表是不确定的,这个是mysql优化器来决定,和sql语句中两个表的位置没有关系。如果我们想要强制指定两个表的对应关系,可以将sql中的join替换成 straight_join,替换后,在straight_join前的表称为驱动表,在straight_join后的表,称为被驱动表。

驱动表和被驱动表有什么差异

在join语句执行的过程中,驱动表和被驱动表所执行的操作是不同的。同是驱动表或被驱动表,在不同的join类型中,所执行操作也是不同的。
下面我们分析一下,不同join类型下,驱动表和被驱动表所做的操作的具体内容。

为了方便下面问题的讨论,我们建立如下的表结构:

建立表结构完全相同的两个表table1和table2,共有三个字段:id为主键字段,索引字段a和普通字段b。向table1中插入了1000行自增的数据,将table1中的前100行数据插入到table2中。

基于索引的join

如果在join过程中,使用到了索引,这种join又被称为 Index Nested-Loop Join(NLJ)。
如下面这个语句:

为了便于明确驱动表和被驱动表,我们使用 straight_join 代替 join,这样就可以明确 table2 为驱动表,table1为被驱动表。
因为在被驱动表 table1上有索引a字段,在join的时候,会使用到这个索引,具体可以通过查看上面sql的执行计划:

执行计划图:

该条语句的执行过程如下:

1.从table2中,读入一行R。

2.从该数据行R中取出字段a,到table1中去查找满足a=$R.a的数据行,因为在table1表中,字段a上有索引,所以这个查询效率很高。

3.将从2中查询返回的结果和R,构成结果集中一行。

4.重复步骤1到3,直到遍历完table2中的所有数据行。

这个过程遍历 table2中的所有数据行,取出每一行中的a值,然后去table1中查找满足条件的数据行,将table1中满足条件的数据和table2中遍历到的数据,组合成结果集中的数据。

在整个过程中:

驱动表table2所做的操作:被逐行遍历,也就是进行全表扫描,该过程要扫描100行数据。
被驱动表table1所做的操作:基于索引字段进行数据查询,因为table1中,没有a值相同的两行数据,所以每次搜索过程只会扫描一行数据。因为table2中有100行数,所以在table1中要执行100次搜索过程,也就是在table1中,也要扫描100行数据。

所以这个join语句整个执行下来 要扫描200行数。

如果让 table1作为驱动表,table2作为被驱动表的话,执行语句如下:

和前者有和区别呢?
根据上面的分析,驱动表需要进行全表扫描,被驱动表基于索引字段进行数据搜索。

table1作为驱动表时,sql语句执行计划如下图:

当 table1作为驱动表,table2作为被驱动表时:

驱动表table1需要被扫描 1000行。被驱动表table2需要进行 1000次搜索,但是最终只能成功搜索到100行数据。总的所有数据行数1100行。

这样对比下来,table2作为驱动表,table1作为被驱动表执行的效率,要比table1作为驱动表,table2作为被驱动表的执行效率要高一些。

join查询中如何选择驱动表

除了分析扫描行数,我们可以对NLJ执行过程中,总的时间复杂度计算一下,看一下哪个因素对join查询效率影响比较大,进而来对我们选择驱动表提供参考。

我们假设驱动表中的数据行数是N,被驱动表中的数据行数为M,因为在被驱动表中查询一行数据,要先搜索普通索引a,然后再回表到主键索引,才能获取完整的一行数据。
表中数据行数为M,通过主键索引树和普通索引树查找一行数据的时间复杂度都是log2M,所以查找一行数据的时间复杂度为2*log2M。驱动表中有N行数,因此驱动表要扫描N行,驱动表中的每行数据都要到被驱动表中进行一次搜索。所以当驱动表数据行数为N,被驱动表数据行数为M的情况下,一次基于索引的join查询的近似时间复杂度为 O = N + N*2*log2M。

整个join语句的时间复杂度,与驱动表中行数的关系为: O = (1+2*log2M)*N ,是线性关系。和被驱动表中行数的关系为:O = N*2*log2M +N 是对数函数关系。

基于数学知识,我们知道 "驱动表中行数"对整个sql执行时间复杂度的影响 要比"被驱动表中行数" 影响要大。因此在 基于索引的join(NLJ)中,我们应该尽量使用 数据量小的表作为驱动表。这样可以减少扫描的行数,以及整体的时间复杂度。

不使用join,执行效率是否会更高

如果不使用join的情况下,要想实现下图类似功能,

我们需要把 table2中的数据全部取出来,

共100行数据,然后循环遍历这100行数据,取出每行数据中的a值$R.a,去执行

把该条语句返回的结果 和R拼接在一起,构成结果集中的一行数据。

这种不使用join的方式,也会扫描200行数据,只不过要执行的sql语句会有101条,而使用join语句的情况下,却只有1条。相比使用join,不使用join,会增加100次与mysql的交互过程,整体的执行效率相比使用join反而更低。

由此可见,在被驱动表上可以使用到索引的情况下,join操作的效率还是比较高的。读到这里,你是否会改变对join的认识呢?还会想当然的认为join执行效率很低吗?

可能你会问,如果join的过程中,被驱动表上没有索引呢?的确,当被驱动表上没有索引的情况下,join的执行效率会变慢很多,显然,"join执行的效率低"这个认知,不是空穴来风,但是变慢的原因是什么呢?感兴趣的老铁可以看一下,这篇文章。

本文来自网络,不代表软粉网立场,转载请注明出处:https://www.rfff.net/p/5408.html

作者: HUI

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。

返回顶部