阿里技术解密:为什么超过三张表禁止join?

 2021-09-08 22:43  阅读(85)
文章分类:数据库 文章标签:阿里技术

一、提出问题和环境准备

《阿里巴巴JAVA开发手册》里面写超过三张表禁止join,这是为什么?

202109082243418211.png

二、问题分析

对这个结论,你是否有怀疑呢?也不知道是哪位先哲说的不要人云亦云,今天我设计sql,来验证这个结论。(实验没有从代码角度分析,目前达不到。可以把mysql当一个黑盒,使用角度来验证这个结论) 验证结论的时候,会有很多发现,各位往后看。

三、 实验环境

实验环境:vmware10+centos7.4+mysql5.7.22 ,centos7内存4.5G,4核,50G硬盘。mysql配置为2G,特别说明硬盘是SSD。

四、我概述下我的实验

有4张表,student学生表,teacher老师表,course课程表,sc中间关系表,记录了学生选修课程以及分数。具体sql脚本,看文章结尾,我附上。中间我自己写了造数据的脚本,也在结尾。

202109082243425232.png

实验是为解决一个问题的:查询选修“tname553”老师所授课程的学生中,成绩最高的学生姓名及其成绩
。查询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);
    

我来分析一下这个语句:4张表等值join,还有一个子查询。算是比较简单的sql语句了(相比ERP动就10张表的哦,已经很简单了)。我 还会分解这个语句成3个简单的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 (20769800,48525000,26280200) and course.c_id = sc.c_id;
    

我来分析下:第一句,就是查询最高分,得到最高分590分。第二句就是查询出最高分的学生id,得到

    20769800,48525000,26280200
    

。第三句就是查询出学生名字和分数。这样这3个语句的就可以查询出来成绩最高的学生姓名及其成绩。

接下来我会分别造数据:1千万选课记录(一个学生选修2门课),造500万学生,100万老师(一个老师带5个学生,挺高端的吧),1000门课,。用上面查询语句查询。其中sc表我测试了下有索引和没有索引情况,具体见下表。再接下来,我会造1亿选课记录(一个学生选修2门课),5000万学生,1000万老师,1000门课。然后分别执行上述语句。最后我会在oracle数据库上执行上述语句。

五、测试结果

202109082243427753.png

202109082243433174.png

六、敲黑板划重点

仔细看上表,可以发现:

  1. 步骤3.1没有在连接键上加索引,查询很慢,说明:“多表关联查询时,保证被关联的字段需要有索引”;
  2. 步骤6.1,6.2,6.3,换成简单sql,在数据量1亿以上, 查询时间还能勉强接受。此时说明mysql查询有些吃力了,但是仍然能查询出来。
  3. 步骤5.1,mysql查询不出来,4表连接,对我本机mysql来说,1.5亿数据超过极限了(我调优过这个SQL,执行计划和索引都走了,没有问题,show profile显示在sending data.这个问题另外文章详谈。)
  4. 对比1.1 和5.1 步骤sql查询,4表连接,对我本机mysql来说,1.5千万数据查询很流利,是一个mysql数据量流利分水岭。(这个只是现象,不太准确,需要同时计算表的容量)。
  5. 步骤5.1对比6.1,6.2,6.3,多表join对mysql来说,处理有些吃力。
  6. 超过三张表禁止join,这个规则是针对mysql来说的。后续会看到我用同样机器,同样数据量,同样内存,可以完美计算 1.5亿数据量join。针对这样一个规则,对开发来说 ,需要把一些逻辑放到应用层去查询。

总结:这个规则超过三张表禁止join,由于数据量太大的时候,mysql根本查询不出来,导致阿里出了这样一个规定。(其实如果表数据量少,10张表也不成问题,你自己可以试试)而我们公司支付系统朝着大规模高并发目标设计的,所以,遵循这个规定。在业务层面来讲,写简单sql,把更多逻辑放到应用层,我的需求我会更了解,在应用层实现特定的join也容易得多。

肥朝小声逼逼:由5.1我们就知道,假如你偏要用,很可能等到天荒地老,海枯石烂,都等不到结果!

让我们来看看oracle数据库的优秀表现

202109082243437135.png

看步骤7.1,就是没有索引,join表很多的情况下,oracle仍然26秒查询出结果来。所以我会说mysql的join很弱。

看完本篇文章,另外我还附加赠送,所谓搂草打兔子。就是快速造数据。你可以自己先写脚本造数据,看看我是怎么造数据的,就知道我的技巧了。

附上部分截图

202109082243440886.png

202109082243444067.png

202109082243448108.png

202109082243452129.png

附上sql语句和造数据脚本

    use stu;
    drop table if exists student;
    create table student 
      (  s_id int(11) not 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$$
    delimiter ;    
    select  insert_student_data();
    select count(*) from student;
    use stu;
    create table course 
      ( 
         c_id int(11) not null auto_increment ,
         cname varchar(50)
         note varchar(500), primary key (c_id)
      )  engine=innodb default charset=utf8mb4;
    truncate table course;
      delimiter $$
    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(11) not 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;
    这个是oracle的测试和造数据脚本
    create tablespace scott_data  datafile  '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_data.dbf'  size 1024m autoextend 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 64m autoextend 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;
点赞(0)
版权归原创作者所有,任何形式转载请联系作者; Java 技术驿站 >> 阿里技术解密:为什么超过三张表禁止join?

相关推荐