神奇的 SQL 之 联表细节 → MySQL JOIN 的执行过程(一)

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开心一刻

  我:嗨,老板娘,有冰红茶没

  老板娘:有

  我:几条钱一瓶

  老板娘:3块

  我:给我来一瓶,给,3块

  老板娘:来,你的冰红茶

  我:玩呐,我还要冰红茶,你给我个玻璃瓶干哈?

  老板娘:这是再来一瓶,邻居家卖完了,你去邻居家换一下

问题背景

  对于 MySQL 的 JOIN,谁能谁能告诉我我们 都我们 都有这么 去想过他的执行流程,亦或有这么 怀疑过被委托人的理解(自信满满的自我认为!);导致 我们 都我们 都谁能谁能告诉我为什么会么会会么会检验,要能试着回答如下的问题

  驱动表的选着

    MySQL 会怎么都里能选着驱动表,按从左至右的顺序选着第三个 ?

  多表连接的顺序

    假设我们 都我们 都有 3 张表:A、B、C,和如下 SQL

-- 伪 SQL,只能直接执行
A LEFT JOIN B ON B.aId = A.id
LEFT JOIN C ON C.aId = A.id
WHERE A.name = '666' AND B.state = 1 AND C.create_time > '2019-11-22 12:12:1000'

    是 A 和 B 联表出理 完已经 的结果再和 C 进行联表出理 ,还是 A、B、C 一起联表已经 再进行过滤出理 ,还是说这什儿 后要 对,有有些的出理 妙招 ?

  ON、WHERE 的生效时机

    楼主无意之间逛到了一篇博文,它里边有如下介绍

正经图1 摘自 Mysql - JOIN详解

    看多什儿 ,楼主第一时间有发现新大陆的感觉,那我 JOIN 的执行顺序是那我的(后要 颠覆了楼主已经 的认知,导致 楼主已经 就没想过什儿 问题,本来 有种新技能获取的满足),可里边越想越不对,感觉像是学错了技能(6级没学大!)

    导致 两表各有几百上千万的数据,那这两张表做笛卡尔积,结果不敢想象!也本来 说 正经图1 中的顺序还有待商榷,ON 和 WHERE 的生效时间后要 待商榷

  导致 你对上述问题都了如指掌,那请你走开,别妨碍我装逼;导致 你对上述问题还后要 很重清楚,这么 请坐好,我还要已经 已经 结速装逼了

前提准备

  正式开讲已经 了,先给我们 都我们 都入党的程序有些花生、瓜子和啤酒,装逼就得有装逼的氛围,不然为什么会么会会么会看的下去,你说歌词 是吧 ?(楼主,你个骗子,货了?)

  驱动表

    何谓驱动表,指多表关联查询时,第三个 被出理 的表,亦可称之为基表,已经 再使用此表的记录去关联有些表。驱动表的选着遵循三个 原则:在对最终结果集没影响的前提下,优先选着结果集共要的那张表作为驱动表。什儿 原则说的不好懂,结果集共要,什儿 你说歌词 我们 都我们 都能估出来,但对最终结果集不影响,什儿 就不好判断了,难归难,但还是有一定规律的:

LEFT JOIN 一般以左表为驱动表(RIGHT JOIN一般则是右表 ),INNER JOIN 一般以结果集少的表为驱动表,导致



还确实有问题,则可用 EXPLAIN 来找驱动表,其结果的第一张表即是驱动表。

果然 EXPLAIN 就一定准吗 ? 执行计划在真正执行的已经 导致 改变的! 绝大几条情况表下是适用的,很重是 EXPLAIN

    LEFT JOIN 有些情况表下会被查询优化器优化成 INNER JOIN;结果集指的是表中记录过滤后的结果,而后要 表中的所有记录,导致 无过滤条件则是表中所有记录

    更多信息可查看:Mysql多表连接查询的执行细节(一)

  SQL 执行的流程图

    我们 歌词 都我们 都向 MySQL 发送三个 请求的已经 ,MySQL 到底做了些了哪几条

 SQL 执行路径,摘自《高性能MySQL》

    要能看多,执行计划是查询优化器的输出结果,执行引擎根据执行计划来查询数据

  数据准备

    MySQL 5.7.1,InnoDB 引擎;建表 SQL 和 数据初始 SQL

-- 表创建与数据初始化
DROP TABLE IF EXISTS tbl_user;
CREATE TABLE tbl_user (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  user_name VARCHAR(1000) NOT NULL COMMENT '用户名',
  sex TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '性别, 1:男,0:女',
  create_time datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
  update_time datetime NOT NULL COMMENT '更新时间',
    remark VARCHAR(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',
  PRIMARY KEY (id)
) COMMENT='用户表';

DROP TABLE IF EXISTS tbl_user_login_log;
CREATE TABLE tbl_user_login_log (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  user_name VARCHAR(1000) NOT NULL COMMENT '用户名',
  ip VARCHAR(15) NOT NULL COMMENT '登录IP',
  client TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '登录端, 1:android, 2:ios, 3:PC, 4:H5',
  create_time datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
  PRIMARY KEY (id)
) COMMENT='登录日志';
INSERT INTO tbl_user(user_name,sex,create_time,update_time,remark) VALUES
('何天香',1,NOW(), NOW(),'朗眉星目,一表人材'),
('薛沉香',0,NOW(), NOW(),'天星楼的总楼主薛摇红的女儿,也是天星楼的少总楼主,体态丰盈,乌发飘逸,指若春葱,袖臂如玉,风姿卓然,高贵典雅,人称“天星绝香”的武林第一大美女'),
('慕容兰娟',0,NOW(), NOW(),'武林东南西北四大世家之北世家慕容长明的独生女儿,生得玲珑剔透,粉雕玉琢,脾气却是刚烈无比,又喜着火红,很多很多人送绰号“火凤凰”,是除天星楼薛沉香之外的武林第二大美女'),
('苌婷',0,NOW(), NOW(),'当今皇上最宠爱的侄女,北王府的郡主,腰肢纤细,遍体罗绮,眉若墨画,唇点樱红;虽无沉香之雅重,兰娟之热烈,却别现出什儿



空灵'),
('柳含姻',0,NOW(), NOW(),'武林四绝之一的添愁仙子董婉婉的徒弟,体态窈窕,姿容秀丽,真个是秋水为神玉为骨,芙蓉如面柳如腰,眉若墨画,唇若点樱,不弱西子半分,更胜玉环一筹; 摇红楼、听雨轩,琵琶一曲值千金!'),
('李凝雪',0,NOW(), NOW(),'李相国的女儿,神采奕奕,英姿飒爽,爱憎分明'),
('周遗梦',0,NOW(), NOW(),'音神传人,湘妃竹琴的拥有者,云髻高盘,穿了一身黑色蝉翼纱衫,愈确实冰肌玉骨,粉面樱唇,格外娇艳动人'),
('叶留痕',0,NOW(), NOW(),'圣域圣女,肤白如雪,白衣飘飘,宛如仙女一般,微笑中带着说不在

的柔和之美'),
('郭疏影',0,NOW(), NOW(),'扬灰右使的徒弟,秀发细眉,玉肌丰滑,娇润脱俗'),
('钟钧天',0,NOW(), NOW(),'天界,玄天九部 - 钧天部的部主,超凡脱俗,仙气逼人'),
('王雁云',0,NOW(), NOW(),'尘缘山庄二小姐,刁蛮任性'),
('许侍霜',0,NOW(), NOW(),'药王谷谷主女儿,医术高明'),
('冯黯凝',0,NOW(), NOW(),'桃花门门主,娇艳如火,千娇百媚');
INSERT INTO tbl_user_login_log(user_name, ip, client, create_time) VALUES
('薛沉香', '10.53.56.78',2, '2019-10-12 12:23:45'),
('苌婷', '10.53.56.78',2, '2019-10-12 22:23:45'),
('慕容兰娟', '10.53.56.12',1, '2018-08-12 22:23:45'),
('何天香', '10.53.56.12',1, '2019-10-19 10:23:45'),
('柳含姻', '198.11.132.198',2, '2018-05-12 22:23:45'),
('冯黯凝', '198.11.132.198',2, '2018-11-11 22:23:45'),
('周遗梦', '198.11.132.198',2, '2019-06-18 22:23:45'),
('郭疏影', '220.181.38.148',3, '2019-10-21 09:45:56'),
('薛沉香', '220.181.38.148',3, '2019-10-26 22:23:45'),
('苌婷', '104.69.11000.1000',4, '2019-10-12 10:23:45'),
('王雁云', '104.69.11000.61',4, '2019-10-16 20:23:45'),
('李凝雪', '104.69.11000.62',4, '2019-10-17 20:23:45'),
('许侍霜', '104.69.11000.63',4, '2019-10-18 20:23:45'),
('叶留痕', '104.69.11000.64',4, '2019-10-19 20:23:45'),
('王雁云', '104.69.11000.65',4, '2019-10-20 20:23:45'),
('叶留痕', '104.69.11000.66',4, '2019-10-21 20:23:45');

SELECT * FROM tbl_user;
SELECT * FROM tbl_user_login_log;
View Code

  单表查询

    单表查询的过程比较好理解,大致如下

    关于单表查询就不细讲了,主要涉及到:聚簇索引,覆盖索引、回表操作,知道这 3 点,上图就好理解了(谁能谁能告诉我的赶快去查资料,暴露了就丢人了!)。

联表算法

  MySQL 的联表算法是基于嵌套循环算法(nested-loop algorithm)而衍生出来的一系列算法,根据不同条件而选着不同的算法

在使用索引关联的情况表下,有 Index Nested-Loop join 和 Batched Key Access join 什儿



算法;
在未使用索引关联的情况表下,有 Simple Nested-Loop join 和 Block Nested-Loop join 什儿



算法;  

  Simple Nested-Loop

    简单嵌套循环,简称 SNL;逐条逐条匹配,就像那我

    什儿 算法简单粗暴,但毫无性能可言,时间性能上来说是 n(表中记录数) 的 m(表的数量) 次方,很多很多 MySQL 做了优化,联表查询的已经 不必出显什儿 算法,即使在无 WHERE  条件且 ON 的连接键上无索引时,本来 会选着什儿 算法

  Block Nested-Loop

    缓存块嵌套循环连接,简称 BNL,是对 INL 的什儿 优化;一次性缓存多条驱动表的数据到 Join Buffer,已经 拿 Join Buffer 里的数据批量与内层循环读取的数据进行匹配,就像那我

    将内部内部结构循环中读取的每一行与缓冲区中的所有记录进行比较,那让你要能减少内层循环的读表次数。举个例子,导致 这么 Join Buffer,驱动表有 1000 条记录,被驱动表有 1000 条记录,这么 内层循环的读表次数应该是 1000 * 1000 = 10000,导致  Join Buffer 可用并要能存 10 条记录(Join Buffer 存储的是驱动表中参与查询的列,包括 SELECT 的列、ON 的列、WHERE 的列,而后要 驱动表中整行整行的全版记录),这么 内层循环的读表次数应该是 1000 / 10 * 1000 = 1000,被驱动表还要读取的次数减少了三个 数量级。

    当被驱动表在连接键上无索引且被驱动表在 WHERE 过滤条件上也没索引时,常常会采用此种算法来完成联表,如下所示

  Index Nested-Loop

    索引嵌套循环,简称 INL,是基于被驱动表的索引进行连接的算法;驱动表的记录逐条与被驱动表的索引进行匹配,出理 和被驱动表的每条记录进行比较,减少了对被驱动表的匹配次数,大致流程如下图

    我们 都我们 都来看看实际案例,先给 tbl_user_login_log 加在索引 ALTER TABLE tbl_user_login_log ADD INDEX idx_user_name (user_name); ,我们 都我们 都再来看联表执行计划

     要能看多 tbl_user_login_log 的索引生效了,我们 都我们 都再往下看

     有趣的事指在了,驱动表变成了 tbl_user_login_log ,而 tbl_user 成了被驱动表, tbl_user_login_log 走索引过滤后得到结果集,再通过 BNL 算法将结果集与 tbl_user 进行匹配。这确实是 MySQL进行了优化,导致  tbl_user_login_log 走索引过滤后得到的结果集比 tbl_user 记录数要少,很多很多选着了 tbl_user_login_log 作为驱动表,里边的也就理所当然了,是后要 感觉 MySQL 好强大?

  Batched Key Access

    批量key访问,简称 BKA,是对 INL 算法的什儿 优化;

    BKA 对 INL 的优化相似 BNL 对 SNL 的优化,但又有不同; 鉴于篇幅导致 ,BKA 我们 都我们 都放上下期讲解,希望各位老哥见谅!确实是不行,你来打我呀!

总结

  1、驱动表的选着有它的一套算法,有兴趣的要能去专研下;比较靠谱的选着妙招是用 EXPLAIN

  2、联表顺序,后要 两两联合已经 ,再去联合第三张表,本来 驱动表的十根记录穿到底,匹配完所有关联表已经 ,再取驱动表的下十根记录重复联表操作;

  3、MySQL 的连接算法基于嵌套循环算法,基于不同的情况表而采用不同的衍生算法

  4、关于 ON 和 WHERE,我们 都我们 都下篇全版讲解,我们 都我们 都要能先考虑下它们的区别,以及生效时间

参考

  Mysql多表连接查询的执行细节(一)