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[资源分享] MySQL · 特性分析 · 内部临时表

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发表于 2016-7-2 21:03:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
  MySQL中的两种临时表

  外部临时表

  通过CREATE TEMPORARY TABLE 创建的临时表,这种临时表称为外部临时表。这种临时表只对当前用户可见,当前会话结束的时候,该临时表会自动关闭。这种临时表的命名与非临时表可以同名(同名后非临时表将对当前会话不可见,直到临时表被删除)。

  内部临时表

  内部临时表是一种特殊轻量级的临时表,用来进行性能优化。这种临时表会被MySQL自动创建并用来存储某些操作的中间结果。这些操作可能包括在优化阶段或者执行阶段。这种内部表对用户来说是不可见的,但是通过EXPLAIN或者SHOW STATUS可以查看MYSQL是否使用了内部临时表用来帮助完成某个操作。内部临时表在SQL语句的优化过程中扮演着非常重要的角色, MySQL中的很多操作都要依赖于内部临时表来进行优化。但是使用内部临时表需要创建表以及中间数据的存取代价,所以用户在写SQL语句的时候应该尽量的去避免使用临时表。

  内部临时表有两种类型:一种是HEAP临时表,这种临时表的所有数据都会存在内存中,对于这种表的操作不需要IO操作。另一种是OnDisk临时表,顾名思义,这种临时表会将数据存储在磁盘上。OnDisk临时表用来处理中间结果比较大的操作。如果HEAP临时表存储的数据大于MAX_HEAP_TABLE_SIZE(详情请参考MySQL手册中系统变量部分),HEAP临时表将会被自动转换成OnDisk临时表。OnDisk临时表在5.7中可以通过INTERNAL_TMP_DISK_STORAGE_ENGINE系统变量选择使用MyISAM引擎或者InnoDB引擎。

  本篇文章主要介绍哪些操作可能会利用到内部临时表。如果用户在书写SQL语句的时候能够尽量少的使用内部临时表进行查询优化,将有效的提高查询执行的效率。

  首先我们定义一个表t1,

  CREATE TABLE t1( a int, b int); INSERT INTO t1 VALUES(1,2),(3,4);下面所有的操作都是基于表t1进行举例的。

  在SQL语句中使用SQL_BUFFER_RESULT hint

  SQL_BUFFER_RESULT主要用来让MySQL尽早的释放表上的锁。因为如果数据量很大的话,需要较长时间将数据发送到客户端,通过将数据缓冲到临时表中可以有效的减少读锁对表的占用时间。

  例如:

  1.   mysql> explain format=json select SQL_BUFFER_RESULT * from t1;

  2.   EXPLAIN

  3.   {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "2.00"

  8.   },

  9.   "buffer_result": {

  10.   "using_temporary_table": true,

  11.   "table": {

  12.   "table_name": "t1",

  13.   "access_type": "ALL",

  14.   ...
复制代码


  如果SQL语句中包含了DERIVED_TABLE。

  在5.7中,由于采用了新的优化方式,我们需要使用 set optimizer_switch=’derived_merge=off’来禁止derived table合并到外层的Query中。

  例如:

  1.   mysql> explain format=json select * from (select * from t1) as tt;

  2.   EXPLAIN

  3.   {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "2.40"

  8.   },

  9.   "table": {

  10.   "table_name": "tt",

  11.   "access_type": "ALL",

  12.   ...

  13.   "materialized_from_subquery": {

  14.   "using_temporary_table": true,

  15.   ...
复制代码


  如果我们查询系统表的话,系统表的数据将被存储到内部临时表中。

  我们当前不能使用EXPLAIN来查看是否读取系统表数据需要利用到内部临时表,但是可以通过SHOW STATUS来查看是否利用到了内部临时表。

  例如:

  1.   mysql> select * from information_schema.character_sets;

  2.   mysql> show status like 'CREATE%';
复制代码


  如果DISTINCT语句没有被优化掉,即DISTINCT语句被优化转换为GROUP BY操作或者利用UNIQUE INDEX消除DISTINCT, 内部临时表将会被使用。

  1.   mysql> explain format=json select distinct a from t1;

  2.   EXPLAIN

  3.   {

  4.   {

  5.   "query_block": {

  6.   "select_id": 1,

  7.   "cost_info": {

  8.   "query_cost": "1.60"

  9.   },

  10.   "duplicates_removal": {

  11.   "using_temporary_table": true,

  12.   ...
复制代码


  如果查询带有ORDER BY语句,并且不能被优化掉。下面几种情况会利用到内部临时表缓存中间数据,然后对中间数据进行排序。

  1)如果连接表使用BNL(Batched Nestloop)/BKA(Batched Key Access)

  例如:

  1))BNL默认是打开的

  1.   mysql> explain format=json select * from t1, t1 as t2 order by t1.a;

  2.   EXPLAIN

  3.   {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "22.00"

  8.   },

  9.   "ordering_operation": {

  10.   "using_temporary_table": true,

  11.   ...
复制代码


  2))关掉BNL后,ORDER BY将直接使用filesort。

  1.   mysql> set optimizer_switch='block_nested_loop=off';

  2.   Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

  3.   mysql> explain format=json select * from t1, t1 as t2 order by t1.a;

  4.   EXPLAIN

  5.   {

  6.   "query_block": {

  7.   "select_id": 1,

  8.   "cost_info": {

  9.   "query_cost": "25.00"

  10.   },

  11.   "ordering_operation": {

  12.   "using_filesort": true,

  13.   ...
复制代码


  2)ORDER BY的列不属于执行计划中第一个连接表的列。

  例如:

  1.   mysql> explain format=json select * from t as t1, t as t2 order by t2.a;

  2.   EXPLAIN

  3.   {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "25.00"

  8.   },

  9.   "ordering_operation": {

  10.   "using_temporary_table": true,

  11.   ...
复制代码


  3)如果ORDER BY的表达式是个复杂表达式。

  那么什么样的ORDER BY表达式,MySQL认为是复杂表达式呢?

  1))如果排序表达式是SP或者UDF。

  例如:

  
  1. drop function if exists func1;

  2.   delimiter |

  3.   create function func1(x int)

  4.   returns int deterministic

  5.   begin

  6.   declare z1, z2 int;

  7.   set z1 = x;

  8.   set z2 = z1+2;

  9.   return z2;

  10.   end|

  11.   delimiter ;

  12.   explain format=json select * from t1 order by func1(a);

  13.   {

  14.   "query_block": {

  15.   "select_id": 1,

  16.   "cost_info": {

  17.   "query_cost": "2.20"

  18.   },

  19.   "ordering_operation": {

  20.   "using_temporary_table": true,

  21.   ...
复制代码


  2))ORDER BY的列包含聚集函数

  为了简化执行计划,我们利用INDEX来优化GROUP BY语句。

  例如:

  1.   create index idx1 on t1(a);

  2.   explain format=json SELECt a FROM t1 group by a order by sum(a);

  3.   | {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "1.20"

  8.   },

  9.   "ordering_operation": {

  10.   "using_temporary_table": true,

  11.   "using_filesort": true,

  12.   "grouping_operation": {

  13.   "using_filesort": false,

  14.   ...

  15.   drop index idx1 on t1;
复制代码


  3))ORDER BY的列中包含有SCALAR SUBQUERY,当然该SCALAR SUBQUERY没有被优化掉。

  例如:

  1.   explain format=json select (select rand() from t1 limit 1) as a from t1 order by a;

  2.   | {

  3.   "query_block": {

  4.   "select_id": 1,

  5.   "cost_info": {

  6.   "query_cost": "1.20"

  7.   },

  8.   "ordering_operation": {

  9.   "using_temporary_table": true,

  10.   "using_filesort": true,

  11.   ...
复制代码


  4) 如果查询既带有ORDER BY同时也有GROUP BY语句,但是两个语句使用的列不相同。

  注意: 如果是5.7,我们需要将sql_mode设置为非only_full_group_by模式,否则会报错。

  同样为了简化执行计划,我们利用INDEX来优化GROUP BY语句。

  例如:

  1.   set sql_mode='';

  2.   create index idx1 on t1(b);

  3.   explain format=json select t1.a from t1 group by t1.b order by 1;

  4.   | {

  5.   "query_block": {

  6.   "select_id": 1,

  7.   "cost_info": {

  8.   "query_cost": "1.40"

  9.   },

  10.   "ordering_operation": {

  11.   "using_temporary_table": true,

  12.   "using_filesort": true,

  13.   "grouping_operation": {

  14.   "using_filesort": false,

  15.   ...

  16.   drop index idx1 on t1;
复制代码


  如果查询带有GROUP BY语句,并且不能被优化掉。下面几种情况会利用到内部临时表缓存中间数据,然后对中间数据进行GROUP BY。

  1)如果连接表使用BNL(Batched Nestloop)/BKA(Batched Key Access)。

  例如:

  1.   explain format=json select t2.a from t1, t1 as t2 group by t1.a;

  2.   | {

  3.   "query_block": {

  4.   "select_id": 1,

  5.   "cost_info": {

  6.   "query_cost": "8.20"

  7.   },

  8.   "grouping_operation": {

  9.   "using_temporary_table": true,

  10.   "using_filesort": true,

  11.   "cost_info": {

  12.   "sort_cost": "4.00"

  13.   ...
复制代码


  2) 如果GROUP BY的列不属于执行计划中的第一个连接表。

  例如:

  1.   explain format=json select t2.a from t1, t1 as t2 group by t2.a;

  2.   | {

  3.   "query_block": {

  4.   "select_id": 1,

  5.   "cost_info": {

  6.   "query_cost": "8.20"

  7.   },

  8.   "grouping_operation": {

  9.   "using_temporary_table": true,

  10.   "using_filesort": true,

  11.   "nested_loop": [

  12.   ...
复制代码


  3) 如果GROUP BY语句使用的列与ORDER BY语句使用的列不同。

  例如:

  1.   set sql_mode='';

  2.   explain format=json select t1.a from t1 group by t1.b order by t1.a;

  3.   | {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "1.40"

  8.   },

  9.   "ordering_operation": {

  10.   "using_filesort": true,

  11.   "grouping_operation": {

  12.   "using_temporary_table": true,

  13.   "using_filesort": false,

  14.   ...
复制代码


  4) 如果GROUP BY带有ROLLUP并且是基于多表外连接。

  例如:

  1.   explain format=json select sum(t1.a) from t1 left join t1 as t2 on true group by t1.a with rollup;

  2.   | {

  3.   "query_block": {

  4.   "select_id": 1,

  5.   "cost_info": {

  6.   "query_cost": "7.20"

  7.   },

  8.   "grouping_operation": {

  9.   "using_temporary_table": true,

  10.   "using_filesort": true,

  11.   "cost_info": {

  12.   "sort_cost": "4.00"

  13.   },

  14.   ...
复制代码


  5) 如果GROUP BY语句使用的列来自于SCALAR SUBQUERY,并且没有被优化掉。

  例如:

  1.   explain format=json select (select avg(a) from t1) as a from t1 group by a;

  2.   | {

  3.   "query_block": {

  4.   "select_id": 1,

  5.   "cost_info": {

  6.   "query_cost": "3.40"

  7.   },

  8.   "grouping_operation": {

  9.   "using_temporary_table": true,

  10.   "using_filesort": true,

  11.   "cost_info": {

  12.   "sort_cost": "2.00"

  13.   },

  14.   ...
复制代码


  IN表达式转换为semi-join进行优化

  1) 如果semi-join执行方式为Materialization

  例如:

  1.   set optimizer_switch='firstmatch=off,duplicateweedout=off';

  2.   explain format=json select * from t1 where a in (select b from t1);

  3.   | {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "5.60"

  8.   },

  9.   "nested_loop": [

  10.   {

  11.   "rows_examined_per_scan": 1,

  12.   "materialized_from_subquery": {

  13.   "using_temporary_table": true,

  14.   "query_block": {

  15.   "table": {

  16.   "table_name": "t1",

  17.   "access_type": "ALL",

  18.   ...
复制代码


  2) 如果semi-join执行方式为Duplicate Weedout

  例如:

  1.   set optimizer_switch='firstmatch=off';

  2.   explain format=json select * from t1 where a in (select b from t1);

  3.   | {

  4.   "query_block": {

  5.   "select_id": 1,

  6.   "cost_info": {

  7.   "query_cost": "4.80"

  8.   },

  9.   "duplicates_removal": {

  10.   "using_temporary_table": true,

  11.   "nested_loop": [

  12.   {

  13.   ...
复制代码


  如果查询语句带有UNION,MySQL将利用内部临时表帮助UNION操作消除重复。

  例如:

  1.   explain format=json select * from t1 union select * from t1;

  2.   | {

  3.   "query_block": {

  4.   "union_result": {

  5.   "using_temporary_table": true,

  6.   "table_name": "",

  7.   ...
复制代码


  如果查询语句使用多表更新。

  这里Explain不能看到内部临时表被利用,所以需要查看status。

  例如:

  
  1. update t1, t1 as t2 set t1.a=3;

  2.   show status like 'CREATE%';
复制代码


  如果聚集函数中包含如下函数,内部临时表也会被利用。

  
  1. 1) count(distinct *)

  2.   例如:

  3.   explain format=json select count(distinct a) from t1;

  4.   2) group_concat

  5.   例如:

  6.   explain format=json select group_concat(b) from t1;
复制代码


  总之,上面列出了10种情况,MySQL将利用内部临时表进行中间结果缓存,如果数据量比较大的话,内部临时表将会把数据存储在磁盘上,这样显然会对性能有所影响。为了尽可能的减少性能损失,我们需要尽量避免上述情况的出现。

原文作者:佚名 来源:开发者头条
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