一個20秒SQL慢查詢優化的經歷與處理方案

發表於2016-11-01

背景

前幾天在專案上線過程中,發現有一個頁面無法正確獲取資料,經排查原來是介面呼叫超時,而最後發現是因為SQL查詢長達到20多秒而導致了問題的發生。

這裡,沒有高深的理論或技術,只是備忘一下經歷和解讀一些思想誤區。

複雜SQL語句的構成

這裡不過多對業務功能進行描述,但為了突出問題所在,會用類比的語句來描述當時的場景。複雜的SQL語句可以表達如下:

關聯查詢

從上面簡化的SQL語句,可以看出,首先進行的是關聯查詢。

子查詢

其次,是巢狀的子查詢。此子查詢是為了找出多個使用者共同擁有的組ID。所以語句中的“100,102,103”是根據場景來定的,並且需要和後面“count(id) > 3”的個數對應。簡單來說,就是找使用者交集的組ID。

耗時在哪?

假設現在a_table表的資料量為20W,而b_table的資料量為2000W。大家可以想一下,你覺得主要的耗時是在關聯查詢部分,還是在子查詢部分?

(思考空間。。。。)

(思考空間。。。。 。。。)

(思考空間。。。。 。。。 。。。)

問題定位

對於SQL底層的原理和高深的理論,我暫時掌握不夠深入。但我知道可以通過類比和簡單的測試來驗證是哪一塊環節出了問題。

初步斷定

首先,對於只有一個使用者ID時,我會把上面的語句簡化成:

所以,初步斷定應該是巢狀的子查詢部分佔用了大部分的時間。

再進一步驗證

既然定位到了是巢狀的子查詢語句的問題,那又要分為兩塊待排查的區域:是子查詢本身耗時大,還是巢狀而導致慢查詢?

結果很容易發現,當我把子查詢單獨在DB中執行時,是非常快的。所以排除。

剩下的不言而喻,20秒的慢查詢是巢狀引起的。

但因為處於上線緊急的過程中,為了確保,我快速地驗證了我的結論:

1、將子查詢的ID單獨執行,並把得到的結果序列手動拼成一段ID,如:1,2,3,4, … , 999

2、將上面得到的序列ID,手動替換到原來的SQL語句

3、執行,發現,很快!只用了約150 ms

Well Done!  準備修復上線!

解決方案

線上的問題,很多時間都是在定位問題和分析原因,既然問題找到了,原因也找到了,解決方案不言而喻。程式碼簡單處理即可。

另外一個需要注意的點

當前,實際的SQL語句,會比這個更為複雜,但已足以表達問題所在。但在前期,筆者也做了一些SQL的程式碼。

因為b_table比a_table大,所以一開始 b_table 左關聯 a_table 時,很慢,大概是1秒多,而且資料量是很少的;但若反過來,a_table 左關聯 b_table 時,則很快,大概是100毫秒。

所以,又發現一個有趣的現象:

大表 左關聯 小表,很慢;小表 左關聯 大表,很快。

當然,這些我們理論上都知道,但實際開發會忘卻。又或者一開始兩個表都為空時,而又沒考慮到後期這兩個表增長的速度時,日後就會埋下坑了。

總結

首先,巢狀的子查詢是很慢的。

原因,我還沒仔細去研究,但在下班的路上和我的同事交流時,他說曾經看過這方面相關的書籍,是說每一次的子查詢都會產生一個SQL語句,所以就N次查詢了。而另外一位資深的QA同事則跟我說,應該是M*N的問題。

其次,我一開始使用巢狀子查詢,是存在這樣一個誤區:我覺得將這些操作交給MySQL自身來處理會更高效,畢竟DB內部會有良好的機制來執行這些查詢由。

然後,實際表白,我錯了。因為這不是簡單的合併MC批量查詢。

當我們決定使用一些底層的技術時,只有當我們理解透徹了,才能使用更為恰當。而因為無知就斷定工具、框架、底層無所不能時,往往就會中招。

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