MySql?字符集不同導致?left?join?慢查詢的問題解決
在 MySql 建表時候一般會指定字符集，大多數(shù)情況下為了更好的兼容性無腦選了 utf8mb4。但是有時會因為選錯，或歷史遺留問題，導致使用了 utf8 字符集。當兩個表的字符集不一樣，在使用字符型字段進行表連接查詢時，就需要特別注意下查詢耗時是否符合預期。
有次使用 left join 寫一個 SQL，發(fā)現(xiàn)用時明顯超過預期，經(jīng)過一頓折騰才發(fā)現(xiàn)是兩個表字符集不一樣，特此記錄一下。
問題分析
mysql> SELECT COUNT( *) from app_bind_rel t left join app_config_control_sn p on t.host_sn = p.host_sn ; +-----------+ | COUNT( *) | +-----------+ | 13447 | +-----------+ 1 row in set (0.89 sec)
例如上面的 SQL，左表 1W 條數(shù)據(jù)，右表 400 多條數(shù)據(jù)，在 host_sn 字段上都有索引，查詢竟然用了近 900ms，怎么會這么慢？
mysql> explain SELECT COUNT( *) from app_bind_rel t left join app_config_control_sn p on t.host_sn = p.host_sn ; +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-----------------------------------------------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-----------------------------------------------------------------+ | 1 | SIMPLE | t | NULL | index | NULL | idx_host_sn | 122 | NULL | 10791 | 100.00 | Using index | | 1 | SIMPLE | p | NULL | index | NULL | idx_host_sn | 152 | NULL | 457 | 100.00 | Using where; Using index; Using join buffer (Block Nested Loop) | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-----------------------------------------------------------------+ 2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
查看下執(zhí)行計劃，的確是使用了索引，但是細看 Extra 列發(fā)現(xiàn)較正常的連表查詢多了“Using join buffer (Block Nested Loop)”這一信息，這個具體是什么意思我們后面再說。
然后我們再看下詳細的執(zhí)行計劃，使用 explain formart=json。
{
"query_block": {
"select_id": 1,
"cost_info": {
"query_cost": "988640.52"
},
"nested_loop": [
{
"table": {
"table_name": "t",
"access_type": "index",
"key": "idx_host_sn",
"used_key_parts": [
"host_sn"
],
"key_length": "122",
"rows_examined_per_scan": 10791,
"rows_produced_per_join": 10791,
"filtered": "100.00",
"using_index": true,
"cost_info": {
"read_cost": "161.00",
"eval_cost": "2158.20",
"prefix_cost": "2319.20",
"data_read_per_join": "2M"
},
"used_columns": [
"host_sn"
]
}
},
{
"table": {
"table_name": "p",
"access_type": "index",
"key": "idx_host_sn",
"used_key_parts": [
"host_sn"
],
"key_length": "152",
"rows_examined_per_scan": 457,
"rows_produced_per_join": 4931487,
"filtered": "100.00",
"using_index": true,
"using_join_buffer": "Block Nested Loop",
"cost_info": {
"read_cost": "23.92",
"eval_cost": "986297.40",
"prefix_cost": "988640.52",
"data_read_per_join": "865M"
},
"used_columns": [
"host_sn"
],
"attached_condition": "<if>(is_not_null_compl(p), (`db0`.`t`.`host_sn` = convert(`db0`.`p`.`host_sn` using utf8mb4)), true)"
}
}
]
}
}特別需要關注的是這一對 KV
"attached_condition": "<if>(is_not_null_compl(p), (`collection_bullet_0000`.`t`.`host_sn` = convert(`collection_bullet_0000`.`p`.`host_sn` using utf8mb4)), true)"
看字面意思就是當 p 表不為空的時候，執(zhí)行表連接需要先將 p 表的 host_sn 字段轉變?yōu)?utf8mb4 字符集。我們應該都知道在表連接中使用了函數(shù)的話，是無法使用索引的。
所以再回到上面我看到的“Using join buffer (Block Nested Loop)”問題，來解釋下這是一個什么過程。
Nested-Loop Join
MySql 官網(wǎng)對 Nested-Loop Join 有做過解釋，其實做開發(fā)的同學看到名字就大體知道是啥，不就是循環(huán)嵌套嘛。
MySql 中分為 Nested-Loop Join 算法跟 Block Nested-Loop Join 算法。
例如，有如下三個表，t1、t2、t3 使用了這三種 join type。
Table Join Type
t1 range
t2 ref
t3 ALL
當使用 Nested-Loop Join 算法時，其 join 過程如下所示，其實就是簡單的三層循環(huán)。
for each row in t1 matching range {
for each row in t2 matching reference key {
for each row in t3 {
if row satisfies join conditions, send to client
}
}
}Block Nested-Loop Join（BNL） 算法是對 Nested-Loop Join 算法的一種優(yōu)化。BNL 算法緩沖外部循環(huán)中讀取的行來減少內部循環(huán)中讀取表的次數(shù)。例如，將 10 行數(shù)據(jù)讀取到緩沖器中，并且將緩沖器傳遞到下一個循環(huán)內部，內部循環(huán)中讀取的每一行與緩沖器中的所有 10 行進行比較。這將使讀取內部表的次數(shù)減少一個數(shù)量級。
for each row in t1 matching range {
for each row in t2 matching reference key {
store used columns from t1, t2 in join buffer
if buffer is full {
for each row in t3 {
for each t1, t2 combination in join buffer {
if row satisfies join conditions, send to client
}
}
empty join buffer
}
}
}
if buffer is not empty {
for each row in t3 {
for each t1, t2 combination in join buffer {
if row satisfies join conditions, send to client
}
}
}算法實現(xiàn)如上，只有當 “join buffer” 滿的時候才會觸發(fā) t3 表的讀取，如果 “join buffer” 的 size = 10 那么就可以減少 10 倍的 t3 表被讀取次數(shù)，從內存中讀取數(shù)據(jù)的效率顯然要比從磁盤讀取的效率高的多。從而提升 join 的效率。
但其實再好的優(yōu)化畢竟也是嵌套循環(huán)，做開發(fā)的同學應該都知道 O(N²) 的時間復雜度是無法接受的。這也是我們這個查詢這么慢的根因。
解決辦法
解決辦法其實很簡單，修改右表的字符集就可以解決。
在變更數(shù)據(jù)集之前我們先用 show table status 查看下當前表的狀態(tài)。
mysql> show table status like 'app_config_control_sn'; +-----------------------+--------+---------+------------+------+----------------+-------------+-----------------+--------------+-----------+----------------+---------------------+---------------------+------------+-----------------+----------+----------------+---------+ | Name | Engine | Version | Row_format | Rows | Avg_row_length | Data_length | Max_data_length | Index_length | Data_free | Auto_increment | Create_time | Update_time | Check_time | Collation | Checksum | Create_options | Comment | +-----------------------+--------+---------+------------+------+----------------+-------------+-----------------+--------------+-----------+----------------+---------------------+---------------------+------------+-----------------+----------+----------------+---------+ | app_config_control_sn | InnoDB | 10 | Dynamic | 457 | 143 | 65536 | 0 | 32768 | 0 | 1041 | 2023-04-17 03:25:45 | 2023-04-17 03:27:24 | NULL | utf8_general_ci | NULL | | SN | +-----------------------+--------+---------+------------+------+----------------+-------------+-----------------+--------------+-----------+----------------+---------------------+---------------------+------------+-----------------+----------+----------------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
接著使用如下命令變更表的字符集。
mysql> ALTER TABLE app_config_control_sn CONVERT TO CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci; Query OK, 457 rows affected (0.09 sec) Records: 457 Duplicates: 0 Warnings: 0
再次使用 show table status 命令查看下表的狀態(tài)。
mysql> show table status like 'app_config_control_sn'; +-----------------------+--------+---------+------------+------+----------------+-------------+-----------------+--------------+-----------+----------------+---------------------+---------------------+------------+--------------------+----------+----------------+---------+ | Name | Engine | Version | Row_format | Rows | Avg_row_length | Data_length | Max_data_length | Index_length | Data_free | Auto_increment | Create_time | Update_time | Check_time | Collation | Checksum | Create_options | Comment | +-----------------------+--------+---------+------------+------+----------------+-------------+-----------------+--------------+-----------+----------------+---------------------+---------------------+------------+--------------------+----------+----------------+---------+ | app_config_control_sn | InnoDB | 10 | Dynamic | 457 | 143 | 65536 | 0 | 32768 | 0 | 1041 | 2023-04-17 03:50:11 | 2023-04-17 03:50:11 | NULL | utf8mb4_general_ci | NULL | | SN | +-----------------------+--------+---------+------------+------+----------------+-------------+-----------------+--------------+-----------+----------------+---------------------+---------------------+------------+--------------------+----------+----------------+---------+ 1 row in set (0.01 sec)
可以看到表的字符集已經(jīng)發(fā)生了變化，那我們再次執(zhí)行開始的 SQL 及 explain 語句，確認下問題是否已經(jīng)解決。
mysql> SELECT COUNT( *) from app_bind_rel t left join app_config_control_sn p on t.host_sn = p.host_sn ; +-----------+ | COUNT( *) | +-----------+ | 13447 | +-----------+ 1 row in set (0.03 sec) mysql> explain SELECT COUNT( *) from app_bind_rel t left join app_config_control_sn p on t.host_sn = p.host_sn ; +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+---------------+-------+----------+--------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+---------------+-------+----------+--------------------------+ | 1 | SIMPLE | t | NULL | index | NULL | idx_host_sn | 122 | NULL | 10791 | 100.00 | Using index | | 1 | SIMPLE | p | NULL | ref | idx_host_sn | idx_host_sn | 202 | db0.t.host_sn | 2 | 100.00 | Using where; Using index | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+---------------+-------+----------+--------------------------+ 2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
可以看到耗時已經(jīng)只需要 30ms 左右，這個就比較符合預期，而在執(zhí)行計劃中也不再會有“Using join buffer (Block Nested Loop)”信息。
其他
mysql> SELECT COUNT( *) from app_bind_rel t join app_config_control_sn p on t.host_sn = p.host_sn ; +-----------+ | COUNT( *) | +-----------+ | 730 | +-----------+ 1 row in set (0.01 sec)
在沒有變更字符集之前，當我們將 left join 修改為 join 的時候會發(fā)現(xiàn)耗時減少了 100 倍，只用了 10 ms，這是為什么呢？
mysql> explain SELECT COUNT( *) from app_bind_rel t join app_config_control_sn p on t.host_sn = p.host_sn ; +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+------+----------+--------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+------+----------+--------------------------+ | 1 | SIMPLE | p | NULL | index | NULL | idx_host_sn | 152 | NULL | 457 | 100.00 | Using index | | 1 | SIMPLE | t | NULL | ref | idx_host_sn | idx_host_sn | 122 | func | 1 | 100.00 | Using where; Using index | +----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+------+----------+--------------------------+ 2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
查看執(zhí)行計劃，發(fā)現(xiàn)使用 join 的時候不會有 “Using join buffer (Block Nested Loop)”。再細看執(zhí)行計劃，發(fā)現(xiàn)驅動表已經(jīng)由 t 表變?yōu)榱?p 表。
{
"query_block": {
"select_id": 1,
"cost_info": {
"query_cost": "643.80"
},
"nested_loop": [
{
"table": {
"table_name": "p",
"access_type": "index",
"key": "idx_host_sn",
"used_key_parts": [
"host_sn"
],
"key_length": "152",
"rows_examined_per_scan": 457,
"rows_produced_per_join": 457,
"filtered": "100.00",
"using_index": true,
"cost_info": {
"read_cost": "4.00",
"eval_cost": "91.40",
"prefix_cost": "95.40",
"data_read_per_join": "82K"
},
"used_columns": [
"host_sn"
]
}
},
{
"table": {
"table_name": "t",
"access_type": "ref",
"possible_keys": [
"idx_host_sn"
],
"key": "idx_host_sn",
"used_key_parts": [
"host_sn"
],
"key_length": "122",
"ref": [
"func"
],
"rows_examined_per_scan": 1,
"rows_produced_per_join": 457,
"filtered": "100.00",
"using_index": true,
"cost_info": {
"read_cost": "457.00",
"eval_cost": "91.40",
"prefix_cost": "643.80",
"data_read_per_join": "117K"
},
"used_columns": [
"host_sn"
],
"attached_condition": "(`db0`.`t`.`host_sn` = convert(`db0`.`p`.`host_sn` using utf8mb4))"
}
}
]
}
}查看詳細的執(zhí)行計劃，可以看到
"attached_condition": "(`collection_bullet_0000`.`t`.`host_sn` = convert(`collection_bullet_0000`.`p`.`host_sn` using utf8mb4))"
這對 KV 依然是存在的，但是 "using_join_buffer": "Block Nested Loop" 已經(jīng)不存在了。這個其實主要是因為當 p 表變?yōu)轵寗颖淼臅r候，會先將自己的 host_sn 字段轉為 utf8mb4 字符集，再與 t 表進行關聯(lián)。t 表由于本來就是 utf8mb4 字符集且存在索引，就可以正常走數(shù)據(jù)庫索引了，所以查詢耗時也就大大降低。而使用 left join 時候，t 表作為驅動表是無法優(yōu)化改變的。
可見在表連接中即使使用了函數(shù)也不一定就沒法走索引，關鍵還是要看用法及明確處理過程。
記得剛學習數(shù)據(jù)庫的時候，老師還特別強調驅動表一定要寫在左邊，而隨著數(shù)據(jù)庫技術的不斷迭代發(fā)展，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)能更智能的自動幫我們優(yōu)化處理過程，之前很多的數(shù)據(jù)庫規(guī)則也不需要了。
到此這篇關于MySql 字符集不同導致 left join 慢查詢的問題解決的文章就介紹到這了,更多相關MySql left join 慢查詢內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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