mysql not in、left join、IS NULL、NOT EXISTS 效率問題記錄

NOT IN、JOIN、IS NULL、NOT EXISTS效率對比

語句一：select count(*) from A where A.a not in (select a from B)

語句二：select count(*) from A left join B on A.a = B.a where B.a is null

語句三：select count(*) from A where not exists (select a from B where A.a = B.a)

知道以上三條語句的實際效果是相同的已經很久了，但是一直沒有深究其間的效率對比。一直感覺上語句二是最快的。
今天工作上因為要對一個數千萬行資料的庫進行資料清除，需要刪掉兩千多萬行資料。大量的用到了以上三條語句所要實現的功能。本來用的是語句一，但是結果是執行速度1個小時32分，記錄檔佔用21GB。時間上雖然可以接受，但是對硬碟空間的佔用確是個問題。因此將所有的語句一都換成語句二。本以為會更快。沒想到執行40多分鐘後，第一批50000行都沒有刪掉，反而讓SQL SERVER崩潰掉了，結果令人詫異。試了試單獨執行這條語句，查詢近一千萬行的表，語句一用了4秒，語句二卻用了18秒，差距很大。語句三的效率與語句一接近。

第二種寫法是大忌，應該盡量避免。第一種和第三種寫法本質上幾乎一樣。

假設buffer pool足夠大，寫法二相對於寫法一來說存在以下幾點不足：
（1）left join本身更耗資源（需要更多資源來處理產生的中間結果集）
（2）left join的中間結果集的規模不會比表A小
（3）寫法二還需要對left join產生的中間結果做is null的條件式篩選，而寫法一則在兩個集合join的同時完成了篩選，這部分開銷是額外的

這三點綜合起來，在處理海量資料時就會產生比較明顯的區別（主要是記憶體和CPU上的開銷）。我懷疑樓主在測試時buffer pool可能已經處於飽和狀態，這樣的話，寫法二的那些額外開銷不得不藉助磁碟上的虛擬記憶體，在SQL Server做換頁時，由於涉及到較慢的I/O操作因此這種差距會更加明顯。

關於記錄檔過大，這也是正常的，因為刪除的記錄多嘛。可以根據資料庫的用途考慮將恢複模型設為simple，或者在刪除結束後將日誌truncate掉並把檔案shrink下來。

因為以前曾經作過一個對這個庫進行無條件刪除的指令碼，就是要刪除資料量較大的表中的所有資料，但是因為客戶要求，不能使用truncate table，怕破壞已有的庫結構。所以只能用delete刪，當時也遇到了記錄檔過大的問題，當時採用的方法是分批刪除，在SQL2K中用set rowcount @chunk，在SQL2K5中用delete top @chunk。這樣的操作不僅使刪除時間大大減少，而且讓日誌量大大減少，只增長了1G左右。
但是這次清除資料的工作需要加上條件，就是delete A from A where ....後面有條件的。再次使用分批刪除的方法，卻已經沒效果了。
不知您知不知道這是為什麼。

mysql not in 和 left join 效率問題記錄

首先說明該條sql的功能是查詢集合a不在集合b的資料。
not in的寫法 複製代碼 代碼如下:select add_tb.RUID
from (select distinct RUID
from UserMsg
where SubjectID =12
and CreateTime>'2009-8-14 15:30:00'
and CreateTime<='2009-8-17 16:00:00'
) add_tb
where add_tb.RUID
not in (select distinct RUID
from UserMsg
where SubjectID =12
and CreateTime<'2009-8-14 15:30:00'
)

返回444行記錄用時 0.07sec
explain 結果
+----+--------------------+------------+----------------+---------------------------+------------+---------+------+------+--

----------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows |

Extra |
+----+--------------------+------------+----------------+---------------------------+------------+---------+------+------+--

----------------------------+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 452 |

Using where |
| 3 | DEPENDENT SUBQUERY | UserMsg | index_subquery | RUID,SubjectID,CreateTime | RUID | 96 | func | 2 |

Using index; Using where |
| 2 | DERIVED | UserMsg | range | SubjectID,CreateTime | CreateTime | 9 | NULL | 1857 |

Using where; Using temporary |
+----+--------------------+------------+----------------+---------------------------+------------+---------+------+------+--

----------------------------+
分析:該條查詢速度快原因為id=2的sql查詢出來的結果比較少，所以id=1sql所以運行速度比較快，id=2的使用了暫存資料表，不知道這個時候是否使用索引？
其中一種left join 複製代碼 代碼如下:select a.ruid,b.ruid
from(select distinct RUID
from UserMsg
where SubjectID =12
and CreateTime >= '2009-8-14 15:30:00'
and CreateTime<='2009-8-17 16:00:00'
) a left join (
select distinct RUID
from UserMsg
where SubjectID =12 and CreateTime< '2009-8-14 15:30:00'
) b on a.ruid = b.ruid
where b.ruid is null

返回444行記錄用時 0.39sec
explain 結果
+----+-------------+------------+-------+----------------------+------------+---------+------+------+-----------------------

-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra

|
+----+-------------+------------+-------+----------------------+------------+---------+------+------+-----------------------

-------+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 452 |

|
| 1 | PRIMARY | <derived3> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1112 | Using where; Not exists

|
| 3 | DERIVED | UserMsg | ref | SubjectID,CreateTime | SubjectID | 5 | | 6667 | Using where; Using

temporary |
| 2 | DERIVED | UserMsg | range | SubjectID,CreateTime | CreateTime | 9 | NULL | 1838 | Using where; Using

temporary |
+----+-------------+------------+-------+----------------------+------------+---------+------+------+-----------------------

-------+
分析:使用了兩個暫存資料表，並且兩個暫存資料表做了笛卡爾積，導致不能使用索引並且資料量很大
另外一種left join 複製代碼 代碼如下:select distinct a.RUID
from UserMsg a
left join UserMsg b
on a.ruid = b.ruid
and b.subjectID =12 and b.createTime < '2009-8-14 15:30:00'
where a.subjectID =12
and a.createTime >= '2009-8-14 15:30:00'
and a.createtime <='2009-8-17 16:00:00'
and b.ruid is null;

返回444行記錄用時 0.07sec
explain 結果
+----+-------------+-------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+---------------

--------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra

|
+----+-------------+-------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+---------------

--------------------+
| 1 | SIMPLE | a | range | SubjectID,CreateTime | CreateTime | 9 | NULL | 1839 | Using where;

Using temporary |
| 1 | SIMPLE | b | ref | RUID,SubjectID,CreateTime | RUID | 96 | dream.a.RUID | 2 | Using where;

Not exists; Distinct |
+----+-------------+-------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+---------------

--------------------+
分析：兩次查詢都是用上了索引，並且查詢時同時進行的，所以查詢效率應該很高
使用not exists的sql 複製代碼 代碼如下:select distinct a.ruid
from UserMsg a
where a.subjectID =12
and a.createTime >= '2009-8-14 15:30:00'
and a.createTime <='2009-8-17 16:00:00'
and not exists (
select distinct RUID
from UserMsg
where subjectID =12 and createTime < '2009-8-14 15:30:00'
and ruid=a.ruid
)

返回444行記錄用時 0.08sec
explain 結果
+----+--------------------+---------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+------

------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra

|
+----+--------------------+---------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+------

------------------------+
| 1 | PRIMARY | a | range | SubjectID,CreateTime | CreateTime | 9 | NULL | 1839 | Using

where; Using temporary |
| 2 | DEPENDENT SUBQUERY | UserMsg | ref | RUID,SubjectID,CreateTime | RUID | 96 | dream.a.RUID | 2 | Using

where |
+----+--------------------+---------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+------

------------------------+
分析：同上基本上是一樣的，只是分解了2個查詢順序執行，查詢效率低於第3個

為了驗證資料查詢效率，將上述查詢中的subjectID =12的限制條件去掉，結果統計查詢時間如下
0.20s
21.31s
0.25s
0.43s

laserhe幫忙分析問題總結 複製代碼 代碼如下:select a.ruid,b.ruid
from( select distinct RUID
from UserMsg
where CreateTime >= '2009-8-14 15:30:00'
and CreateTime<='2009-8-17 16:00:00'
) a left join UserMsg b
on a.ruid = b.ruid
and b.createTime < '2009-8-14 15:30:00'
where b.ruid is null;

執行時間0.13s
+----+-------------+------------+-------+-----------------+------------+---------+--------+------+--------------------------

----+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra

|
+----+-------------+------------+-------+-----------------+------------+---------+--------+------+--------------------------

----+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1248 |

|
| 1 | PRIMARY | b | ref | RUID,CreateTime | RUID | 96 | a.RUID | 2 | Using where; Not exists

|
| 2 | DERIVED | UserMsg | range | CreateTime | CreateTime | 9 | NULL | 3553 | Using where; Using

temporary |
+----+-------------+------------+-------+-----------------+------------+---------+--------+------+--------------------------

----+
執行效率類似與not in的效率

資料庫最佳化的基本原則：讓笛卡爾積發生在儘可能小的集合之間，mysql在join的時候可以直接通過索引來掃描，而嵌入到子查詢裡頭，查詢規

劃器就不曉得用合適的索引了。
一個SQL在資料庫裡是這麼最佳化的：首先SQL會分析成一堆分析樹，一個樹狀資料結構，然後在這個資料結構裡，查詢規劃器會尋找有沒有合適

的索引，然後根據具體情況做一個排列組合，然後計算這個排列組合中的每一種的開銷（類似explain的輸出的電腦可讀版本），然後比較裡

面開銷最小的，選取並執行之。那麼：
explain select a.ruid,b.ruid from(select distinct RUID from UserMsg where CreateTime >= '2009-8-14 15:30:00'

and CreateTime<='2009-8-17 16:00:00' ) a left join UserMsg b on a.ruid = b.ruid and b.createTime < '2009-8-14 15:30:00'

where b.ruid is null;
和
explain select add_tb.RUID
-> from (select distinct RUID
-> from UserMsg
-> where CreateTime>'2009-8-14 15:30:00'
-> and CreateTime<='2009-8-17 16:00:00'
-> ) add_tb
-> where add_tb.RUID
-> not in (select distinct RUID
-> from UserMsg
-> where CreateTime<'2009-8-14 15:30:00'
-> );
explain
+----+--------------------+------------+----------------+-----------------+------------+---------+------+------+------------

------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra

|
+----+--------------------+------------+----------------+-----------------+------------+---------+------+------+------------

------------------+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1248 | Using where

|
| 3 | DEPENDENT SUBQUERY | UserMsg | index_subquery | RUID,CreateTime | RUID | 96 | func | 2 | Using index;

Using where |
| 2 | DERIVED | UserMsg | range | CreateTime | CreateTime | 9 | NULL | 3509 | Using where;

Using temporary |
+----+--------------------+------------+----------------+-----------------+------------+---------+------+------+------------

------------------+
開銷是完全一樣的，開銷可以從 rows 那個欄位得出（基本上是rows那個欄位各個行的數值的乘積，也就是笛卡爾積）
但是呢：下面這個：
explain select a.ruid,b.ruid from(select distinct RUID from UserMsg where CreateTime >= '2009-8-14 15:30:00'

and CreateTime<='2009-8-17 16:00:00' ) a left join ( select distinct RUID from UserMsg where createTime < '2009-8-14

15:30:00' ) b on a.ruid = b.ruid where b.ruid is null;
執行時間21.31s
+----+-------------+------------+-------+---------------+------------+---------+------+-------+-----------------------------

-+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra

|
+----+-------------+------------+-------+---------------+------------+---------+------+-------+-----------------------------

-+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1248 |

|
| 1 | PRIMARY | <derived3> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 30308 | Using where; Not exists

|
| 3 | DERIVED | UserMsg | ALL | CreateTime | NULL | NULL | NULL | 69366 | Using where; Using temporary

|
| 2 | DERIVED | UserMsg | range | CreateTime | CreateTime | 9 | NULL | 3510 | Using where; Using temporary

|
+----+-------------+------------+-------+---------------+------------+---------+------+-------+-----------------------------

-+
我就有些不明白
為何是四行
並且中間兩行巨大無比
按理說
查詢規劃器應該能把這個查詢最佳化得跟前面的兩個一樣的
（至少在我熟悉的pgsql資料庫裡我有信心是一樣的）
但mysql裡頭不是
所以我感覺查詢規劃器裡頭可能還是糙了點
我前面說過最佳化的基本原則就是，讓笛卡爾積發生在儘可能小的集合之間
那麼上面最後一種寫法至少沒有違反這個原則
雖然b 表因為合格非常多，基本上不會用索引
但是並不應該妨礙查詢最佳化工具看到外面的join on條件，從而和前面兩個SQL一樣，選取主鍵進行join
不過我前面說過查詢規劃器的作用
理論上來講
遍曆一遍所有可能，計算一下開銷
是合理的
我感覺這裡最後一種寫法沒有遍曆完整所有可能
可能的原因是子查詢的實現還是比較簡單？
子查詢對資料庫的確是個挑戰
因為基本都是遞迴的東西
所以在這個環節有點毛病並不奇怪
其實你仔細想想，最後一種寫法無非是我們第一種寫法的一個變種，關鍵在表b的where 條件放在哪裡
放在裡面，就不會用索引去join
放在外面就會
這個本身就是排列組合的一個可能