某系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)通過(guò)各種條件篩選大量用戶(hù),接著對(duì)那些用戶(hù)去推送一些消息:
- 一些促銷(xiāo)活動(dòng)消息
- 讓你辦會(huì)員卡的消息
- 告訴你有一個(gè)特價(jià)商品的消息
通過(guò)一些條件篩選出大量用戶(hù),針對(duì)這些用戶(hù)做推送,該過(guò)程較耗時(shí)-篩選用戶(hù)過(guò)程。
用戶(hù)日活百萬(wàn)級(jí),注冊(cè)用戶(hù)千萬(wàn)級(jí),而且若還沒(méi)有進(jìn)行分庫(kù)分表,則該DB里的用戶(hù)表可能就一張,單表上千萬(wàn)的用戶(hù)數(shù)據(jù)。
對(duì)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)篩選用戶(hù)的SQL:
SELECT id, name FROM users WHERE id IN ( SELECT user_id FROM users_extent_info WHERE latest_login_time < xxxxx )
一般存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)的表會(huì)分為兩張表:
- 存儲(chǔ)用戶(hù)的核心數(shù)據(jù),如id、name、昵稱(chēng)、手機(jī)號(hào)之類(lèi)的信息,也就是上面SQL語(yǔ)句里的users表
- 存儲(chǔ)用戶(hù)的一些拓展信息,比如說(shuō)家庭住址、興趣愛(ài)好、最近一次登錄時(shí)間之類(lèi)的,即users_extent_info表
有個(gè)子查詢(xún),里面針對(duì)用戶(hù)的拓展信息表,即users_extent_info查下最近一次登錄時(shí)間<某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的用戶(hù),可以查詢(xún)最近才登錄過(guò)的用戶(hù),也可查詢(xún)很長(zhǎng)時(shí)間未登錄的用戶(hù),然后給他們發(fā)push,無(wú)論哪種場(chǎng)景, 該SQL都適用。
然后在外層查詢(xún),用id IN子句查詢(xún) id 在子查詢(xún)結(jié)果范圍里的users表的所有數(shù)據(jù),此時(shí)該SQL突然會(huì)查出很多數(shù)據(jù),可能幾千、幾萬(wàn)、幾十萬(wàn),所以執(zhí)行此類(lèi)SQL前,都會(huì)先執(zhí)行count:
SELECT COUNT(id) FROM users WHERE id IN ( SELECT user_id FROM users_extent_info WHERE latest_login_time < xxxxx )
然后內(nèi)存里做個(gè)小批量,多批次讀取數(shù)據(jù)的操作,比如判斷如果在1000條以?xún)?nèi),那么就一下子讀取出來(lái),若超過(guò)1000條,可通過(guò)LIMIT語(yǔ)句,每次就從該結(jié)果集里查1000條數(shù)據(jù),查1000條就做次批量PUSH,再查下一波1000條。
就是在千萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)量大表場(chǎng)景下,上面SQL直接輕松跑出來(lái)耗時(shí)幾十s,不優(yōu)化不行!
今天咱們繼續(xù)來(lái)看這個(gè)千萬(wàn)級(jí)用戶(hù)場(chǎng)景下的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SQL調(diào)優(yōu)案例,上次已經(jīng)給大家說(shuō)了一下業(yè)務(wù)背景 以及SQL,這個(gè)SQL就是如下的一個(gè):
SELECT COUNT(id) FROM users WHERE id IN (SELECT user_id FROM users_extent_info WHERE latest_login_time < xxxxx)
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),先COUNT查該結(jié)果集有多少數(shù)據(jù),再分批查詢(xún)。然而COUNT在千萬(wàn)級(jí)大表場(chǎng)景下,都要花幾十s。實(shí)際上每個(gè)不同的MySQL版本都可能會(huì)調(diào)整生成執(zhí)行計(jì)劃的方式。
通過(guò):
EXPLAIN SELECT COUNT(id) FROM users WHERE id IN ( SELECT user_id FROM users_extent_info WHERE latest_login_time < xxxxx )
如下執(zhí)行計(jì)劃是為了調(diào)優(yōu),在測(cè)試環(huán)境的單表2萬(wàn)條數(shù)據(jù)場(chǎng)景,即使是5萬(wàn)條數(shù)據(jù),當(dāng)時(shí)這個(gè)SQL都跑了十多s,注意執(zhí)行計(jì)劃里的數(shù)據(jù)量
執(zhí)行計(jì)劃里的第三行
先子查詢(xún),針對(duì)users_extent_info,使用idx_login_time索引,做了range類(lèi)型的索引范圍掃描,查出4561條數(shù)據(jù),沒(méi)有做額外篩選,所以?ltered=100%。
MATERIALIZED:這里把子查詢(xún)的4561條數(shù)據(jù)代表的結(jié)果集進(jìn)行了物化,物化成了一個(gè)臨時(shí)表,這個(gè)臨時(shí)表物化,一定是會(huì)把4561條數(shù)據(jù)臨時(shí)落到磁盤(pán)文件里去的,這過(guò)程很慢。
第二條執(zhí)行計(jì)劃
針對(duì)users表做了一個(gè)全表掃描,在全表掃描的時(shí)候掃出來(lái)49651條數(shù)據(jù),Extra=Using join bu?er,此處居然在執(zhí)行join。
執(zhí)行計(jì)劃里的第一條
針對(duì)子查詢(xún)產(chǎn)出的一個(gè)物化臨時(shí)表,即做了個(gè)全表查詢(xún),把里面的數(shù)據(jù)都掃描了一遍。
為何對(duì)這臨時(shí)表進(jìn)行全表掃描?讓users表的每條數(shù)據(jù)都和物化臨時(shí)表里的數(shù)據(jù)進(jìn)行join,所以針對(duì)users表里的每條數(shù)據(jù),只能是去全表掃描一遍物化臨時(shí)表,從物化臨時(shí)表里確認(rèn)哪條數(shù)據(jù)和他匹配,才能篩選出一條結(jié)果。
第二條執(zhí)行計(jì)劃的全表掃描結(jié)果表明一共掃到49651條,但全表掃描過(guò)程中,因?yàn)楹臀锘R時(shí)表執(zhí)行join,而物化臨時(shí)表里就4561條數(shù)據(jù),所以最終第二條執(zhí)行計(jì)劃的?ltered=10%,即最終從users表里也篩選出4000多條數(shù)據(jù)。
到底為什么慢
| id | select_type | table | type | key | rows | ?ltered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------+---------+--- | 1 | SIMPLE | | ALL | NULL | NULL | 100.00 | NULL | | 1 | SIMPLE | users | ALL | NULL | 49651 | 10.00 | Using where; Using join bu?er(Block Nested Loop) | | 2 | MATERIALIZED | users_extent_info | range | idx_login_time | 4561 | 100.00 | NULL |
先執(zhí)行了子查詢(xún)查出4561條數(shù)據(jù),物化成臨時(shí)表,接著對(duì)users主表全表掃描,掃描過(guò)程把每條數(shù)據(jù)都放到物化臨時(shí)表里做全表掃描,本質(zhì)在做join。
對(duì)子查詢(xún)的結(jié)果做了一次物化臨時(shí)表,落地磁盤(pán),接著還全表掃描users表,每條數(shù)據(jù)居然跑到一個(gè)沒(méi)有索引的物化臨時(shí)表里,又做了一次全表掃描找匹配的數(shù)據(jù)。
對(duì)users表的全表掃描耗時(shí)嗎?
對(duì)users表的每一條數(shù)據(jù)跑到物化臨時(shí)表里做全表掃描耗時(shí)嗎?
所以必然非常慢,幾乎用不到索引。為什么MySQL會(huì)這樣呢?
執(zhí)行完上述SQL的EXPLAIN命令,看到執(zhí)行計(jì)劃之后,再執(zhí)行:
show warnings
顯示出:
/* select#1 */ select count( d2. users . user_id `) AS COUNT(users.user_id)` from d2 . users users semi join xxxxxx
注意 semi join ,MySQL在這里,生成執(zhí)行計(jì)劃的時(shí)候,自動(dòng)就把一個(gè)普通IN子句,“優(yōu)化”成基于semi join來(lái)進(jìn)行IN+子查詢(xún)的操作。那對(duì)users表不是全表掃描了嗎?對(duì)users表里每條數(shù)據(jù),去對(duì)物化臨時(shí)表全表掃描做semi join,無(wú)需將users表里的數(shù)據(jù)真的跟物化臨時(shí)表里的數(shù)據(jù)join。只要users表里的一條數(shù)據(jù),在物化臨時(shí)表能找到匹配數(shù)據(jù),則users表里的數(shù)據(jù)就會(huì)返回,這就是semi join,用來(lái)做篩選。
所以就是semi join和物化臨時(shí)表導(dǎo)致的慢題,那怎么優(yōu)化?
做個(gè)實(shí)驗(yàn)
執(zhí)行
SET optimizer_switch='semijoin=o?'
關(guān)閉半連接優(yōu)化,再執(zhí)行EXPLAIN發(fā)現(xiàn)恢復(fù)為正常狀態(tài):
- 有個(gè)SUBQUERY子查詢(xún),基于range方式去掃描索引,搜索出4561條數(shù)據(jù)
- 接著有個(gè)PRIMARY類(lèi)型主查詢(xún),直接基于id這個(gè)PRIMARY主鍵聚簇索引去執(zhí)行的搜索
- 然后再把這個(gè)SQL語(yǔ)句真實(shí)跑一下看看,性能竟然提升了幾十倍,僅100多ms。
所以,其實(shí)反而是MySQL自動(dòng)執(zhí)行的semi join半連接優(yōu)化,導(dǎo)致了極差性能,關(guān)閉即可。
生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)然不能隨意更改這些設(shè)置,于是想了多種辦法嘗試去修改SQL語(yǔ)句的寫(xiě)法,在不影響其語(yǔ)義情況下,盡可能改變SQL語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)和格式,最終嘗試出如下寫(xiě)法:
SELECT COUNT(id) FROM users WHERE ( id IN ( SELECT user_id FROM users_extent_info WHERE latest_login_time < xxxxx) OR id IN ( SELECT user_id FROM users_extent_info WHERE latest_login_time < -1) )
上述寫(xiě)法下,WHERE語(yǔ)句的OR后面的第二個(gè)條件,根本不可能成立,因?yàn)闆](méi)有數(shù)據(jù)的latest_login_time<-1,所以那不會(huì)影響SQL業(yè)務(wù)語(yǔ)義,但改變SQL后,執(zhí)行計(jì)劃也會(huì)變,就沒(méi)有再semi join優(yōu)化了,而是常規(guī)地用了子查詢(xún),主查詢(xún)也是基于索引,同樣達(dá)到幾百ms 性能優(yōu)化。
所以最核心的,還是看懂SQL執(zhí)行計(jì)劃,分析慢的原因,盡量避免全表掃描,務(wù)必用上索引。
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