製作mysql大數據表驗證覆蓋索引

来源:https://www.cnblogs.com/codestory/archive/2019/09/25/11585161.html
-Advertisement-
Play Games

利用Mysql函數和過程，製作一個數據量能到千萬級的數據表；併在此表上驗證覆蓋索引對查詢效率的影響。 ...


昨天跟同事聊起數據表性能的問題，能不能僅用覆蓋索引實現數據的彙總統計。找了一個開發環境已有的數據表進行測試，通過explain命令，能看到mysql通過覆蓋索引就能實現sum的需求，而無須去讀取實際行數據。

但開發環境數據量太小，對執行時間的優化，沒有直觀感受，於是決定做一個數據量能到千萬級的數據表，方便測試。寫個java程式來填充隨機數據是第一選擇，但還要動用IDE太麻煩，嘗試直接使用mysql的函數來實現。

1     數據表設計

目的是演示如何生成千萬級數據，只設計了一個最簡單常用的數據表:user。

CREATE TABLE `user` (
  `user_id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `account` varchar(32) COLLATE utf8_bin NOT NULL,
  `password` varchar(128) COLLATE utf8_bin NOT NULL,
  `name` varchar(32) COLLATE utf8_bin NOT NULL,
  `email` varchar(64) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  `mobile` varchar(20) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  `age` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT 0,
  PRIMARY KEY (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;

2     編寫函數/過程

mysql的rand()函數，返回的是一個隨機浮點數。為了實現隨機插入數據，將基於這個函數實現。

2.1     獲取隨機整數

CREATE FUNCTION `getRandomInt`(`maxValue` int) RETURNS int(11)
BEGIN
  DECLARE randomInt int default 0;
  SET randomInt = FLOOR(rand() * `maxValue`);
  RETURN randomInt;
END

2.2     獲取隨機字元串

CREATE FUNCTION `getRandomString`(`length` int) RETURNS varchar(128) CHARSET utf8 COLLATE utf8_bin
BEGIN
  DECLARE result VARCHAR(128) default '';
  DECLARE chars varchar(30) default 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';  #全小寫字母
  DECLARE charIndex int default 0;
  WHILE length > 0 DO
    SET charIndex = getRandomInt(26);
    SET result = concat(result, SUBSTRING(chars, charIndex + 1, 1));
    SET length  = length - 1;
  END WHILE;
  RETURN result;
END

2.3     獲取隨機手機號

11位手機號，必須1開始，後續10位只要是數字就行，有點不符合現在的手機號規則。

CREATE FUNCTION `getRandomMobile`() RETURNS varchar(128) CHARSET utf8 COLLATE utf8_bin
BEGIN
  DECLARE result VARCHAR(128) default '1';
  DECLARE chars varchar(30) default '123456789';
  DECLARE charIndex int default 0;
  DECLARE length int DEFAULT 10;
  WHILE length > 0 DO
    SET charIndex = getRandomInt(9);
    SET result = concat(result, SUBSTRING(chars, charIndex + 1, 1));
    SET length  = length - 1;
  END WHILE;
  RETURN result;
END

2.4     獲取隨機漢字

中文漢字的unicode，是從0X4E00(19968)開始的，寫個函數隨機從前2000個漢字中讀出一個。這兒要註意的是char的方法，想生成漢字要使用 using utf16。實測生成的數據存入到 utf8 編碼的數據表欄位中，能正確顯示。

CREATE FUNCTION `getRandomChineseChar`() RETURNS varchar(2) CHARSET utf8
BEGIN
  DECLARE charValue int DEFAULT 19968;
  SET charValue = charValue + getRandomInt(2000);
  RETURN char(charValue using utf16);
END

2.5     獲取隨機姓名

姓名還不能完全使用隨機漢字，“姓”我決定從百家姓里取前兩百個。貼出來的代碼中字元串不完整，感興趣的自己上網查下來補一下就行。

CREATE FUNCTION `getRandomChineseName`() RETURNS varchar(20) CHARSET utf8
BEGIN
  DECLARE LAST_NAMES VARCHAR(300) DEFAULT '趙錢孫李周吳鄭王...';
  DECLARE chineseName varchar(20) default '';
  SET chineseName = SUBSTRING(LAST_NAMES, getRandomInt(200) + 1, 1);
  SET chineseName = concat(chineseName, getRandomChineseChar());
  SET chineseName = concat(chineseName, getRandomChineseChar());
  RETURN chineseName;
END

2.6     插入隨機用戶數據

在這個過程中實現真正插入用戶數據。

CREATE PROCEDURE `createRandomUser`(IN `count` int)
BEGIN
  DECLARE userCount DECIMAL(10) default 0;

  DECLARE account VARCHAR(32) DEFAULT '';
  DECLARE thePassword VARCHAR(128) DEFAULT '';
  DECLARE theName VARCHAR(32) DEFAULT '';
  DECLARE email VARCHAR(64) DEFAULT '';
  DECLARE mobile VARCHAR(20) DEFAULT '';
  DECLARE age int DEFAULT 0;
 
  WHILE userCount < `count` DO
    SET account = getRandomString(10);
    SET thePassword = getRandomString(20);
    SET theName = getRandomChineseName();
    SET email = concat(account, '@codestory.tech');
    SET mobile = getRandomMobile();
    SET age = 10 + getRandomInt(50); #年齡10-60歲
 
    insert into user values(null, account, thePassword, theName, email, mobile, age);
    SET userCount = userCount + 1;
  END WHILE;
END 

3     生成數據

執行過程，就可以生成相應的數據。如下代碼生成100行

[SQL] call createRandomUser(100);
受影響的行: 100
時間: 1.004s

我電腦上這個表的數據行數

mysql> select count(*) from user\G;
*************************** 1. row ***************************
count(*): 10001102
1 row in set (5.70 sec)

如下是我生成的部分數據

  

4     索引對查詢性能的影響

設計一個簡單的查詢：所有趙姓用戶且手機號139開頭，平均年齡是多少?

測試SQL，以及查看執行情況

select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
explain select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;

4.1     只有主鍵的情況

我們前面創建數據表時，只設置了主鍵，沒有創建任何索引。這時候執行情況

mysql> select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
count(user_id): 682
    avg(age): 34.4296
1 row in set (7.03 sec)

執行耗時7.03秒

mysql> explain select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: user
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 9928072
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)

可以看到，查詢使用的是全表查詢，讀了所有的數據行。

4.2     單欄位索引-name

首先在name欄位創建一個單欄位索引

mysql>ALTER TABLE `user` ADD INDEX `idx_user_name` (`name`) USING BTREE ;
Query OK, 0 rows affected (1 min 34.35 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

執行SQL

mysql> select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
count(user_id): 682
    avg(age): 34.4296
1 row in set (3.52 sec)

耗時3.52秒

mysql> explain select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: user
         type: range
possible_keys: idx_user_name
          key: idx_user_name
      key_len: 98
          ref: NULL
         rows: 100634
        Extra: Using index condition; Using where
1 row in set (0.00 sec)

使用索引進行檢索，讀取的數據減少到 10萬行。

4.3     單欄位索引-mobile

為了測試方便，先刪除name欄位的索引，再創建一個mobile欄位索引

mysql> ALTER TABLE `user` DROP INDEX `idx_user_name`;
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
 
mysql>ALTER TABLE `user` ADD INDEX `idx_user_mobile` (`mobile`) USING BTREE ;
Query OK, 0 rows affected (1 min 27.50 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

執行SQL

mysql> select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
count(user_id): 682
      avg(age): 34.4296
1 row in set (9.93 sec)

耗時9.93秒

mysql> explain select count(user_id), avg(age) from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: user
         type: range
possible_keys: idx_user_mobile
          key: idx_user_mobile
      key_len: 63
          ref: NULL
         rows: 233936
        Extra: Using index condition; Using where
1 row in set (0.00 sec)

儘管我們的SQL語句將mobile欄位作為第二個查詢條件，mysql仍然使用了mobile上的索引進行檢索。mobile索引過濾出來的數據有23萬行，比基於name的更多，所以耗時也就更長。

4.4     雙欄位索引-name & mobile

這次我們將兩個欄位建成一個聯合索引。

mysql> ALTER TABLE `user` DROP INDEX `idx_user_mobile`;
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
 
mysql> ALTER TABLE `user` ADD INDEX `idx_user_name_mobile` (`name`, `mobile`) USING BTREE ;
Query OK, 0 rows affected (1 min 54.81 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

執行SQL

mysql> select avg(age) as age_avg from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
age_avg: 34.4296
1 row in set (0.06 sec)

執行時間大大縮短，只需要0.06秒

mysql> explain select avg(age) as age_avg from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: user
         type: range
possible_keys: idx_user_name_mobile
          key: idx_user_name_mobile
      key_len: 161
          ref: NULL
         rows: 100764
        Extra: Using index condition
1 row in set (0.00 sec)

讀取的行數還是10萬行，但時間大大縮短。從這個時間，我們應該能夠猜出mysql的過濾數據的過程。mysql執行where過濾時僅僅通過索引即可完成，然後根據索引中的user_id去數據頁面讀取相應的age值出來做平均。

4.5     終極版-覆蓋索引

前面的分析可以看到，為了計算平均值，mysql還需要讀取行數據。如果age欄位也在這個索引中，查詢性能會進一步提升嗎？因為不再讀行數據。

調整索引

mysql> ALTER TABLE `user` DROP INDEX `idx_user_name_mobile`;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> ALTER TABLE `user` ADD INDEX `idx_user_name_mobile_age` (`name`, `mobile`, `age`) USING BTREE ;
Query OK, 0 rows affected (1 min 55.32 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

執行SQL

mysql> select avg(age) as age_avg from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
age_avg: 34.4296
1 row in set (0.04 sec)

執行時間更短，僅為0.04秒。數據量可能還不夠大，同上一個執行的區別不是太大。

mysql> explain select avg(age) as age_avg from user where name like '趙%' and mobile like '139%'\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: user
         type: range
possible_keys: idx_user_name_mobile_age
          key: idx_user_name_mobile_age
      key_len: 161
          ref: NULL
         rows: 103688
        Extra: Using where; Using index
1 row in set (0.00 sec)

最重要的變化是Extra信息：Using index condition 變成 Using index。Using index condition 表示使用了索引作為查詢過濾的條件；Using index表示整個SQL只使用了索引。


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 博客的第一天：回顧半年前的基礎：SQL--基礎查詢+年月日格式+拼接
    2019/6月份 <<必知必會>>書本練習-實踐練習 order by沒有where就是在前，而又多個列的組合條件在在後面select top 10 * from VF_TSTOSTOCK_UCMLselect top 10 STOID,BPSCOD,BPSNAM,ITMNAM,STOFCYName ...
  • redis資料庫的使用
    一.安裝redis與可視化操作工具 可視化工具:RedisDesktopManager redis載地址：https://github.com/MSOpenTech/redis/releases。 二.在服務中管理redis伺服器的開啟關閉 三.命令行簡單使用 redis cli 啟動客戶端 set ...
  • 【MySQL】你以為設置了並行複製就降低延遲了？這個你絕對想不到！
    <! Title：記一次MySQL主從同步延遲處理 Date：2019.09.25 Key：MySQL，gtid，relay 在MySQL官方版本中，為了保證其的高可用性，一般情況我們會採用主從複製的方式來解決。當然，方法很多。而我們今天所要處理的是採用GTID方式並且開了多線程複製後，仍然延遲的情 ...
  • Mysql學習筆記整理之索引
    索引的概念： 索引是一個分散存儲的數據結構（檢索）對資料庫表中一列或多列的值進行排序 為什麼要用索引? 聚集索引： 資料庫表行中數據的物理順序與鍵值的邏輯（索引）順序相同 輔助索引末尾指向主鍵索引，然後通過主鍵索引找值 如果innodb沒有建索引，預設會創建一個隱式主鍵索引 6bit 只要是索引是連 ...
  • MYSQL常用命令集
    在一個博客上看到的MYSQL命令集合，原帖地址如下： "一千行MySQL學習筆記" 。 sql / 啟動MySQL / net start mysql / 連接與斷開伺服器 / mysql h 地址 P 埠 u 用戶名 p 密碼 / 跳過許可權驗證登錄MySQL / mysqld skip gran ...
  • Mysql—事務原理與詳解
    事務的四大特性 事務的隔離級別 https://www.cnblogs.com/57rongjielong/p/8036418.html https://blog.csdn.net/zwq1232113457/article/details/53442920 ...
  • Redis之緩存雪崩、緩存穿透、緩存預熱、緩存更新、緩存降級
    1、緩存雪崩 發生場景：當Redis伺服器重啟或者大量緩存在同一時期失效時,此時大量的流量會全部衝擊到資料庫上面,資料庫有可能會因為承受不住而宕機 解決辦法： 1）隨機均勻設置失效時間 2）設置過期標誌更新緩存 3）併發量不是特別多的時候，使用最多的解決方案是加鎖排隊 2、緩存穿透 發生場景：是指查 ...
  • liunx mysql資料庫目錄遷移
    1、查看mysql安裝目錄 從目錄etc/my.cnf中查看安裝目錄 2、進入mysql目錄，停止mysql服務 命令： cd usr/local/mysql 命令：service mysql stop 3、移動整個mysql目錄 命令：cp -rf /usr/local/mysql/ home/m ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP
    移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說，近來想嘗試開發一款安卓APP，考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP，畢竟是使用Visual Studio開發工具，使用起來也比較的順手，結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
所有分類