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阿裡不讓 MySQL 多表 Join ?我偏要!

一、 問題提出:《阿裡巴巴JAVA開發手冊》裡面寫超過三張表禁止join,這是為什麼?

二、問題分析:對這個結論,你是否有懷疑呢?也不知道是哪位先哲說的不要人云亦云,今天我設計sql,來驗證這個結論。(實驗沒有從代碼角度分析,目前達不到。可以把mysql當一個黑盒,使用角度來驗證這個結論) 驗證結論的時候,會有很多發現,各位往後看。

三、 實驗環境:vmware10+centos7.4+mysql5.7.22 ,centos7記憶體4.5G,4核,50G硬碟。mysql配置為2G,特別說明硬碟是SSD。

四、我概述下我的實驗:有4張表,student學生表,teacher老師表,course課程表,sc中間關係表,記錄了學生選修課程以及分數。具體sql腳本,看文章結尾,我附上。中間我自己寫了造資料的腳本,也在結尾。

實驗是為解決一個問題的:查詢選修“tname553”老師所授課程的學生中,成績最高的學生姓名及其成績 。查詢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);

我來分析一下這個陳述句:4張表等值join,還有一個子查詢。算是比較簡單的sql陳述句了(相比ERP動就10張表的哦,已經很簡單了)。我 還會分解這個陳述句成3個簡單的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 (20769800,48525000,26280200and course.c_id = sc.c_id;

我來分析下:第一句,就是查詢最高分,得到最高分590分。第二句就是查詢出最高分的學生id,得到

20769800,48525000,26280200

。第三句就是查詢出學生名字和分數。這樣這3個陳述句的就可以查詢出來 成績最高的學生姓名及其成績 。

接下來我會分別造資料:1千萬選課記錄(一個學生選修2門課),造500萬學生,100萬老師(一個老師帶5個學生,挺高端的吧),1000門課,。用上面查詢陳述句查詢。其中sc表我測試了下有索引和沒有索引情況,具體見下表。再接下來,我會造1億選課記錄(一個學生選修2門課),5000萬學生,1000萬老師,1000門課。然後分別執行上述陳述句。最後我會在oracle資料庫上執行上述陳述句。

五、下麵兩張表是測試結果

六、仔細看上表,可以發現:

  1. 步驟3.1沒有在連接鍵上加索引,查詢很慢,說明:“多表關聯查詢時,保證被關聯的欄位需要有索引”;

  2. 步驟6.1,6.2,6.3,換成簡單sql,在資料量1億以上, 查詢時間還能勉強接受。此時說明mysql查詢有些吃力了,但是仍然嫩查詢出來。

  3. 步驟5.1,mysql查詢不出來,4表連接,對我本機mysql來說,1.5億資料超過極限了(我調優過這個SQL,執行計劃和索引都走了,沒有問題,show profile顯示在sending data.這個問題另外文章詳談。)

4.對比1.1 和5.1 步驟sql查詢,4表連接,對我本機mysql來說 ,1.5千萬資料查詢很流利,是一個mysql資料量流利分水嶺。(這個只是現象,不太準確,需要同時計算表的容量)。

5.步驟5.1對比6.1,6.2,6.3,多表join對mysql來說,處理有些吃力。

6.超過三張表禁止join,這個規則是針對mysql來說的。後續會看到我用同樣機器,同樣資料量,同樣記憶體,可以完美計算 1.5億資料量join。針對這樣一個規則,對開發來說 ,需要把一些邏輯放到應用層去查詢。

總結:這個規則 超過三張表禁止join ,由於資料量太大的時候,mysql根本查詢不出來,導致阿裡出了這樣一個規定。(其實如果表資料量少,10張表也不成問題,你自己可以試試)而我們公司支付系統朝著大規模高併發標的設計的,所以,遵循這個規定。在業務層面來講,寫簡單sql,把更多邏輯放到應用層,我的需求我會更瞭解,在應用層實現特定的join也容易得多。

七、讓我們來看看oracle資料庫的優秀表現:

看步驟7.1,就是沒有索引,join表很多的情況下,oracle仍然26秒查詢出結果來。所以我會說mysql的join很弱。那麼問題來了,為什麼現在使用很多人使用mysql呢?這是另外一個問題,我會另外說下我的思考。

看完本篇文章,另外我還附加贈送,所謂摟草打兔子。就是快速造資料。你可以自己先寫腳本造資料,看看我是怎麼造資料的,就知道我的技巧了。

八、附上部分截圖

八、附上sql陳述句和造資料腳本

use stu;
drop table if exists student;
create table student
  (  s_id int(11not 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$$
delimiter ;
select  insert_student_data();
select count(*) from student;
use stu;
create table course
  (
     c_id int(11not null auto_increment ,
     cname varchar(50)
     note varchar(500), primary key (c_id)
  )  engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table course;
  delimiter $$
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(11not 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;

這個是oracle的測試和造資料腳本
create tablespace scott_data  datafile  '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_data.dbf'  size 1024autoextend 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 64autoextend 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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