前言:

多表联合查询,其实就是我们MySQL中的join语句,经常会看到有人说join非常影响性能,不建议使用,你知道这是为什么呢?我们究竟可不可以用呢?

测试数据:

CREATE TABLE `t2` (
`id` int(11) NOT NULL,
`a` int(11) DEFAULT NULL,
`b` int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `a` (`a`)
) ENGINE=InnoDB; drop procedure idata;
delimiter ;;
create procedure idata()
begin
declare i int;
set i=1;
while(i<=1000)do
insert into t2 values(i, i, i);
set i=i+1;
end while;
end;;
delimiter ;
call idata(); create table t1 like t2;
insert into t1 (select * from t2 where id<=100)
上述SQL创建了2个表,两张表都有主键索引id,普通索引a。存储过程是往表t2里插入1000行数据,在表t1里插入的是100行数据。
如果直接使用join语句,优化器可能会选择表t1或者表t2作为驱动表,这样会影响分析SQL执行过程。所以为了分析执行过程中的性能问题,我们可以使用straight_join让MySQL使用固定的连接方式查询,下述语句就是让t1作为驱动表,t2作为被驱动表。
select * from t1 straight_join t2 on (t1.a =t2.a);
我们通过explain来看一下这条语句的执行结果。
这里可以看出,在这条语句汇总,被驱动表t2字段a上有索引,join过程用上了这个索引,该语句的执行流程如下;
  1. 从表t1中读取一行数据R
  2. 从数据行R中,取出a字段到表t2里去查找
  3. 取出表t2中满足条件的行,跟R组成一行,作为结果集的一部分
  4. 重复执行步骤1到3,直到表t1的末尾循环结束。
上述的过程和我们写程序时的循环查找类似,并且可以使用被驱动表中的索引
在这个流程里,对驱动表t1做了全表扫描,这个过程扫描了1000行数据。由于被驱动表使用了索引,我们构造的数据都是11对应的,所以每次只扫描1行数据,总扫描也是100行,扫描总行数为200

如果不使用join会怎样呢?

如果不使用join,那么我们需要将t1的数据全部取出,然后取出a的值,记为$R.a在执行select * from t2 where a= $R.a,再讲结果和R构成结果集的一行。
这样做虽然也是扫描了100行数据,但是总共执行了101条语句,与MySQL服务器多了100次交互,而且还需要自己去构建结果集。这么做显然没有直接join要好。

Simple-Nested-Loop join

在上述SQL执行的过程中,驱动表走的是全表扫描,被驱动表走的是数搜索,所以整个过程的时间复杂度可以近似表示为:O(n*log2m),所以我们应该尽量使用小表来做驱动表
当n扩大1000倍的时候,时间复杂度扩大1000倍,m扩大1000倍的时候,这个数值只扩大10不到10倍。
结论:
  1. 使用join语句,性能比强拆成多个单表执行SQL语句的性能要好
  2. 如果使用join语句的话,需要让小表做驱动表
当然,这个结论是建立在“可以使用被驱动表的索引”的前提下的。

Block Nested-Loop Join:

这个时候,按照我们上面的分析,会不会取笛卡尔积,扫描100*1000次呢?我们可以使用explain来查看一下下面的SQL执行结果:
select * from t1 straight_join t2 on (t1.a=t2.b);
 
可以看到这里采用了一种Block Nested-Loop Join的算法。
具体的运算流程是这样的:
  1. 把表t1的数据读入到线程内存join_buffer中,由于我们这个语句中写的是select * 因此会讲整个表t1放入内存。
  2. 扫描表t2,把t2中的每一行数据取出来,跟join_buffer中的数据做对比,满足join条件的,作为结果集的一部分返回。
我们可以看到,该算法的计算次数是:100*1000=10万次。但是Block Nested-Loop Join虽然在时间复杂度上和Simple-Nested-Loop join算法一致,但是由于是内存计算,所以速度上会快很多,性能也更好。
这里还是应该选择小表作为驱动表,因为如果驱动表太大,那么就需要将驱动表分段载入内存,将驱动表分成多少段,那么就需要扫描被驱动表多少次。所以这里还是推荐使用小表作为的驱动表。

结论:

如果可以使用被驱动表的索引,join语句非常有优势
不能使用被驱动表的索引,只能使用Block Nested-Loop Join算法,尽量不要使用
在使用join的时候,应选择小表作为驱动表

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