前言
前段时间,将线上MySQL数据库升级到了5.7。考虑到可能产生的不兼容性,在升级之前,确实也是战战兢兢,虽然测试环境,开发环境早在半年前就已提前升级。
基于前期的调研和朋友的反馈,与开发相关的主要有两点:
sql_mode
MySQL 5.6中,其默认值为"NO_ENGINE_SU BSTITUTION",可理解为非严格模式,譬如,对自增主键插入空字符串'',虽然提示warning,但并不影响自增主键的生成。
但在MySQL 5.7中,其就调整为了严格模式,对于上面这个,其不会提示warning,而是直接报错。
分组求最值
分组求最值的某些写法在MySQL5.7中得不到预期结果,这点,相对来说比较隐蔽。
其中,第一点是可控的,毕竟可以调整参数。而第二点,却是不可控的,没有参数与之相关,需要开发Review代码。
下面具体来看看
测试数据
mysql> select * from emp; +-------+----------+--------+--------+ | empno | ename | sal | deptno | +-------+----------+--------+--------+ | 1001 | emp_1001 | 100.00 | 10 | | 1002 | emp_1002 | 200.00 | 10 | | 1003 | emp_1003 | 300.00 | 20 | | 1004 | emp_1004 | 400.00 | 20 | | 1005 | emp_1005 | 500.00 | 30 | | 1006 | emp_1006 | 600.00 | 30 | +-------+----------+--------+--------+ rows in set (0.00 sec)
其中,empno是员工编号,ename是员工姓名,sal是工资,deptno是员工所在部门号。
业务的需求是,求出每个部门中工资最高的员工的相关信息。
在MySQL5.6中,我们可以通过下面这个SQL来实现,
SELECT deptno,ename,sal FROM ( SELECT * FROM emp ORDER BY sal DESC ) t GROUP BY deptno;
结果如下,可以看到,其确实实现了预期效果。
+--------+----------+--------+ | deptno | ename | sal | +--------+----------+--------+ | 10 | emp_1002 | 200.00 | | 20 | emp_1004 | 400.00 | | 30 | emp_1006 | 600.00 | +--------+----------+--------+
再来看看MySQL5.7的结果,竟然不一样。
+--------+----------+--------+ | deptno | ename | sal | +--------+----------+--------+ | 10 | emp_1001 | 100.00 | | 20 | emp_1003 | 300.00 | | 30 | emp_1005 | 500.00 | +--------+----------+--------+
实际上,在MySQL5.7中,对该SQL进行了改写,改写后的SQL可通过explain(extended) + show warnings查看。
mysql> explain select deptno,ename,sal from (select * from emp order by sal desc) t group by deptno; +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+ | 1 | SIMPLE | emp | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 6 | 100.00 | Using temporary | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+ row in set, 1 warning (0.00 sec) mysql> show warnings\G *************************** 1. row *************************** Level: Note Code: 1003 Message: /* select#1 */ select `slowtech`.`emp`.`deptno` AS `deptno`,`slowtech`.`emp`.`ename` AS `ename`,`slowtech`.`emp`.`sal` AS `sal` from `slowtech`.`emp` group by `slowtech`.`emp`.`deptno` row in set (0.00 sec)
从改写后的SQL来看,其消除了子查询,导致结果未能实现预期效果,官方也证实了这一点,https://bugs.mysql.com/bug.php"external nofollow" target="_blank" href="https://stackoverflow.com/questions/12102200/get-records-with-max-value-for-each-group-of-grouped-sql-results">https://stackoverflow.com/questions/12102200/get-records-with-max-value-for-each-group-of-grouped-sql-results
需要注意的是,该SQL在5.7中是不能直接运行的,其会提示如下错误:
ERROR 1055 (42000): Expression #2 of SELECT list is not in GROUP BY clause and contains nonaggregated column 't.ename' which is not functionally dependent on columns in GROUP BY clause; this is incompatible with sql_mode=only_full_group_by
这个与sql_mode有关,在MySQL 5.7中,sql_mode调整为了
ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
其中,ONLY_FULL_GROUP_BY与group by语句有关,其要求select列表里只能出现分组列(即group by后面的列)和聚合函数(sum,avg,max等),这也是SQL92的标准。
但在工作中,却经常看到开发写出下面这种SQL。
mysql> select deptno,ename,max(sal) from emp group by deptno; +--------+----------+----------+ | deptno | ename | max(sal) | +--------+----------+----------+ | 10 | emp_1001 | 200.00 | | 20 | emp_1003 | 400.00 | | 30 | emp_1005 | 600.00 | +--------+----------+----------+ rows in set (0.01 sec)
实在不明白,这里的ename在业务层有何意义,毕竟,他并不是工资最高的那位员工。
分组求最值,MySQL的实现方式
其实分组求最值是一个很普遍的需求。在工作中,也经常被开发同事问到。 下面具体来看看,MySQL中有哪些实现方式。
方法1
SELECT e.deptno, ename, sal FROM emp e, ( SELECT deptno, max( sal ) maxsal FROM emp GROUP BY deptno ) t WHERE e.deptno = t.deptno AND e.sal = t.maxsal;
方法2
SELECT a.deptno, a.ename, a.sal FROM emp a LEFT JOIN emp b ON a.deptno = b.deptno AND a.sal < b.sal WHERE b.sal IS NULL;
这两种实现方式,其实是通用的,不仅适用于MySQL,也适用于其它主流关系型数据库。
方法3
MySQL 8.0推出了分析函数,其也可实现类似功能。
SELECT deptno, ename, sal FROM ( SELECT deptno, ename, sal, LAST_VALUE ( sal ) OVER ( PARTITION BY deptno ORDER BY sal ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING ) maxsal FROM emp ) a WHERE sal = maxsal;
三种实现方式的性能对比
因上面测试案例的数据量太小,三种实现方式的结果都是秒出,仅凭执行计划很难直观地看出实现方式的优劣。
下面换上数据量更大的测试数据,官方示例数据库employees中的dept_emp表,https://github.com/datacharmer/test_db
表的相关信息如下,其中emp_no是员工编号,dept_no是部门编号,from_date是入职日期。
mysql> show create table dept_emp\G *************************** 1. row *************************** Table: dept_emp Create Table: CREATE TABLE `dept_emp` ( `emp_no` int(11) NOT NULL, `dept_no` char(4) NOT NULL, `from_date` date NOT NULL, `to_date` date NOT NULL, KEY `dept_no` (`dept_no`,`from_date`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci row in set (0.00 sec) mysql> select count(*) from dept_emp; +----------+ | count(*) | +----------+ | 331603 | +----------+ row in set (0.09 sec) mysql> select * from dept_emp limit 1; +--------+---------+------------+------------+ | emp_no | dept_no | from_date | to_date | +--------+---------+------------+------------+ | 10001 | d005 | 1986-06-26 | 9999-01-01 | +--------+---------+------------+------------+ row in set (0.00 sec)
方法1
mysql> select d.dept_no,d.emp_no,d.from_date from dept_emp d, (select dept_no,max(from_date) max_hiredate from dept_emp group by dept_no) t where d.dept_no=t.dept_no and d.from_date=t.max_hiredate; … rows in set (0.00 sec) mysql> explain select d.dept_no,d.emp_no,d.from_date from dept_emp d, (select dept_no,max(from_date) max_hiredate from dept_emp group by dept_no) t where d.dept_no=t.dept_no and d.from_date=t.max_hiredate; +----+-------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------------------------+------+----------+---------------------- | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra +----+-------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------------------------+------+----------+---------------------- | 1 | PRIMARY | <derived2> | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 9 | 100.00 | Using where | 1 | PRIMARY | d | NULL | ref | dept_no | dept_no | 19 | t.dept_no,t.max_hiredate | 5 | 100.00 | NULL | 2 | DERIVED | dept_emp | NULL | range | dept_no | dept_no | 16 | NULL | 9 | 100.00 | Using index for group-by +----+-------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------------------------+------+----------+----------------------
方法2
mysql> explain select a.dept_no,a.emp_no,a.from_date from dept_emp a left join dept_emp b on a.dept_no=b.dept_no and a.from_date < b.from_date where b.from_date is null; +----+-------------+-------+------------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+----------+--------------------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+----------+--------------------------+ | 1 | SIMPLE | a | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 331008 | 100.00 | NULL | | 1 | SIMPLE | b | NULL | ref | dept_no | dept_no | 16 | slowtech.a.dept_no | 41376 | 19.00 | Using where; Using index | +----+-------------+-------+------------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+----------+--------------------------+ rows in set, 1 warning (0.00 sec)
方法3
mysql> select dept_no,emp_no,from_date from ( select dept_no,emp_no,from_date,last_value(from_date) over(partition by dept_no order by from_date rows between unbounded preceding and unbounded following) max_hiredate from dept_emp) a where from_date=max_hiredate; … rows in set (1.57 sec) mysql> desc select dept_no,emp_no,from_date from ( select dept_no,emp_no,from_date,last_value(from_date) over(partition by dept_no order by from_date rows between unbounded preceding and unbounded following) max_hiredate from dept_emp) a where from_date=max_hiredate; +----+-------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+ | 1 | PRIMARY | <derived2> | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 331008 | 100.00 | Using where | | 2 | DERIVED | dept_emp | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 331008 | 100.00 | Using filesort | +----+-------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+ rows in set, 2 warnings (0.00 sec)
从执行时间上看,
方法1的时间最短,在有复合索引(deptno, fromdate)的情况下,结果瞬间就出来了,即使在没有索引的情况下,也只消耗了0.75s。
方法2的时间最长,3个小时还是没出结果。同样的数据,同样的SQL,放到Oracle查,也消耗了87分49秒。
方法3的时间比较固定,无论是否存在索引,都维持在1.5s左右,比方法1的耗时要久。
这里,对之前提到的,MySQL 5.7中不再兼容的实现方式也做了个测试,在没有任何索引的情况下,其稳定在0.7s(性能并不弱,怪不得有人使用),而同等情况下,方法1稳定在0.5s(哈,MySQL 5.6竟然比8.0还快)。但与方法1不同的是,其无法通过索引进行优化。
从执行计划上看,
方法1, 先将group by的结果放到临时表中,然后再将该临时表作为驱动表,来和dept_emp表进行关联查询。驱动表小(只有9条记录),关联列又有索引,无怪乎,结果能秒出。
方法2, 两表关联。其犯了SQL优化中的两个大忌。
1. 驱动表太大,其有331603条记录。
2. 被驱动表虽然也有索引,但从执行计划上看,其只使用了复合索引 (dept_no, from_date)中的dept_no,而dept_no的选择率又太低,毕竟只有9个部门。
方法3, 先把分析的结果放到一个临时表中,然后再对该临时表进行处理。其进行了两次全表扫描,一次是针对dept_emp表,一次是针对临时表。
所以,对于分组求最值的需求,建议使用方法1,其不仅符合SQL规范,查询性能上也是最好的,尤其是在联合索引的情况下。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对的支持。
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