MySQL中count()查詢的性能梳理
使用的數(shù)據(jù)庫(kù)是MySQL8,使用的存儲(chǔ)引擎是Innodb。
通常情況下,分頁(yè)接口一般會(huì)查詢兩次數(shù)據(jù)庫(kù),第一次是獲取具體數(shù)據(jù),第二次是獲取總的記錄行數(shù),然后把結(jié)果整合之后,再返回。
查詢具體數(shù)據(jù)的sql,比如是這樣的:
select id, name from user limit 1, 20;它沒有性能問題。
但另外一條使用count(*)查詢總記錄行數(shù)的sql,例如:
select count(*) from user;卻存在性能差的問題。
為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?
2、count(*)為什么性能差在MySQL中,count(*)的作用是統(tǒng)計(jì)表中記錄的總行數(shù)。
而count(*)的性能跟存儲(chǔ)引擎有直接關(guān)系,并非所有的存儲(chǔ)引擎,count(*)的性能都很差。
在MySQL中使用最多的存儲(chǔ)引擎是:innodb和myisam。
在myisam中會(huì)把總行數(shù)保存到磁盤上,使用count(*)時(shí),只需要返回那個(gè)數(shù)據(jù)即可,無需額外的計(jì)算,所以執(zhí)行效率很高。
而innodb則不同,由于它支持事務(wù),有MVCC(即多版本并發(fā)控制)的存在,在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的不同事務(wù)中,同一條查詢sql,返回的記錄行數(shù)可能是不確定的。
在innodb使用count(*)時(shí),需要從存儲(chǔ)引擎中一行行的讀出數(shù)據(jù),然后累加起來,所以執(zhí)行效率很低。
如果表中數(shù)據(jù)量小還好,一旦表中數(shù)據(jù)量很大,innodb存儲(chǔ)引擎使用count(*)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí),性能就會(huì)很差。
3、如何優(yōu)化count(*)性能從上面得知,既然count(*)存在性能問題,那么該如何優(yōu)化呢?
可以從以下幾個(gè)方面著手。
3.1、增加Redis緩存對(duì)于簡(jiǎn)單的count(*),比如:統(tǒng)計(jì)瀏覽總次數(shù)或者瀏覽總?cè)藬?shù),可以直接將接口使用Redis緩存起來,沒必要實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。
當(dāng)用戶打開指定頁(yè)面時(shí),在緩存中每次都設(shè)置成count = count+1即可。
用戶第一次訪問頁(yè)面時(shí),Redis中的count值設(shè)置成1。用戶以后每訪問一次頁(yè)面,都讓count加1,最后重新設(shè)置到Redis中(Redis內(nèi)存占用)。
這樣在需要展示數(shù)量的地方,從Redis中查出count值返回即可。
該場(chǎng)景無需從數(shù)據(jù)埋點(diǎn)表中使用count(*)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),性能將會(huì)得到極大的提升。
不過在高并發(fā)的情況下,可能會(huì)存在緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)不一致的問題。
但對(duì)于統(tǒng)計(jì)瀏覽總次數(shù)或者瀏覽總?cè)藬?shù)這種業(yè)務(wù)場(chǎng)景,對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求并不高,容忍數(shù)據(jù)不一致的情況存在。
3.2、加二級(jí)緩存對(duì)于有些業(yè)務(wù)場(chǎng)景,新增數(shù)據(jù)很少,大部分是統(tǒng)計(jì)數(shù)量操作,而且查詢條件很多。這時(shí)候使用傳統(tǒng)的count(*)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),性能肯定不會(huì)好。
假如在頁(yè)面中可以通過id、name、狀態(tài)、時(shí)間、來源等,一個(gè)或多個(gè)條件,統(tǒng)計(jì)品牌數(shù)量。
這種情況下用戶的組合條件比較多,增加聯(lián)合索引也沒用,用戶可以選擇其中一個(gè)或者多個(gè)查詢條件,有時(shí)候聯(lián)合索引也會(huì)失效,只能盡量滿足用戶使用頻率最高的條件增加索引。
也就是有些組合條件可以走索引,有些組合條件沒法走索引,這些沒法走索引的場(chǎng)景,該如何優(yōu)化呢?
答:使用二級(jí)緩存。
二級(jí)緩存其實(shí)就是內(nèi)存緩存。
可以使用caffine或者guava實(shí)現(xiàn)二級(jí)緩存的功能。
目前Spring Boot已經(jīng)集成了caffine,使用起來非常方便。
只需在需要增加二級(jí)緩存的查詢方法中,使用@Cacheable注解即可。
@Cacheable(value = 'brand', , keyGenerator = 'cacheKeyGenerator') ? public BrandModel getBrand(Condition condition) { ? ? ? return getBrandByCondition(condition); ? }然后自定義cacheKeyGenerator,用于指定緩存的key。
public class CacheKeyGenerator implements KeyGenerator { ? ?@Override ? public Object generate(Object target, Method method, Object... params) { ? ? ? ?return target.getClass().getSimpleName() + UNDERLINE ? ? ? ? ? ? ? ?+ method.getName() + ',' ? ? ? ? ? ? ? ?+ StringUtils.arrayToDelimitedString(params, ','); ? ?}}這個(gè)key是由各個(gè)條件組合而成。
這樣通過某個(gè)條件組合查詢出品牌的數(shù)據(jù)之后,會(huì)把結(jié)果緩存到內(nèi)存中,設(shè)置過期時(shí)間為5分鐘。
后面用戶在5分鐘內(nèi),使用相同的條件,重新查詢數(shù)據(jù)時(shí),可以直接從二級(jí)緩存中查出數(shù)據(jù),直接返回了。
這樣能夠極大的提示count(*)的查詢效率。
但是如果使用二級(jí)緩存,可能存在不同的服務(wù)器上,數(shù)據(jù)不一樣的情況。需要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景來選擇,沒法適用于所有業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
3.3、多線程執(zhí)行不知道你有沒有做過這樣的需求:統(tǒng)計(jì)有效訂單有多少,無效訂單有多少。
這種情況一般需要寫兩條sql,統(tǒng)計(jì)有效訂單的sql如下:
select count(*) from order where status = 1;統(tǒng)計(jì)無效訂單的sql如下:
select count(*) from order where status = 0;但如果在一個(gè)接口中,同步執(zhí)行這兩條sql效率會(huì)非常低。
這時(shí)候,可以改成成一條sql:
select count(*), status from ordergroup by status;使用group by關(guān)鍵字分組統(tǒng)計(jì)相同status的數(shù)量,只會(huì)產(chǎn)生兩條記錄,一條記錄是有效訂單數(shù)量,另外一條記錄是無效訂單數(shù)量。
但有個(gè)問題:status字段只有1和0兩個(gè)值,重復(fù)度很高,區(qū)分度非常低,不能走索引,會(huì)全表掃描,效率也不高。
還有其他的解決方案不?
答:使用多線程處理。
可以使用CompleteFuture使用兩個(gè)線程異步調(diào)用統(tǒng)計(jì)有效訂單的sql和統(tǒng)計(jì)無效訂單的sql,最后匯總數(shù)據(jù),這樣能夠提升查詢接口的性能。
3.4、減少join的表大部分的情況下,使用count(*)是為了實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)總數(shù)量的。
但如果表本身的數(shù)據(jù)量不多,但join的表太多,也可能會(huì)影響count(*)的效率。
比如在查詢商品信息時(shí),需要根據(jù)商品名稱、單位、品牌、分類等信息查詢數(shù)據(jù)。
這時(shí)候?qū)懸粭lsql可以查出想要的數(shù)據(jù),比如下面這樣的:
select count(*)from product pinner join unit u on p.unit_id = u.idinner join brand b on p.brand_id = b.idinner join category c on p.category_id = c.idwhere p.name = '后端碼匠' and u.id=123 and b.id = 124 and c.id=125;使用product表去join了unit、brand和category這三張表。
其實(shí)這些查詢條件,在product表中都能查詢出數(shù)據(jù),沒必要join額外的表。
可以把sql改成這樣:
select count(*)from productwhere name = '后端碼匠' and unit_id = 123 and brand_id = 124 and category_id = 125;在count(*)時(shí)只查product單表即可,去掉多余的表join,讓查詢效率可以提升不少。
3.5、改成ClickHouse有些時(shí)候,join的表實(shí)在太多,沒法去掉多余的join,該怎么辦呢?
比如上面的例子中,查詢商品信息時(shí),需要根據(jù)商品名稱、單位名稱、品牌名稱、分類名稱等信息查詢數(shù)據(jù)。
這時(shí)候根據(jù)product單表是沒法查詢出數(shù)據(jù)的,必須要去join:unit、brand和category這三張表,這時(shí)候該如何優(yōu)化呢?
答:可以將數(shù)據(jù)保存到ClickHouse。
ClickHouse是基于列存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù),不支持事務(wù),查詢性能非常高,號(hào)稱查詢十幾億的數(shù)據(jù),能夠秒級(jí)返回。
為了避免對(duì)業(yè)務(wù)代碼的嵌入性,可以使用Canal監(jiān)聽MySQL的binlog日志。當(dāng)product表有數(shù)據(jù)新增時(shí),需要同時(shí)查詢出單位、品牌和分類的數(shù)據(jù),生成一個(gè)新的結(jié)果集,保存到ClickHouse當(dāng)中。
查詢數(shù)據(jù)時(shí),從ClickHouse當(dāng)中查詢,這樣使用count(*)的查詢效率能夠提升N倍。
需要特別提醒一下:使用ClickHouse時(shí),新增數(shù)據(jù)不要太頻繁,盡量批量插入數(shù)據(jù)。
其實(shí)如果查詢條件非常多,使用ClickHouse也不是特別合適,這時(shí)候可以改成ElasticSearch,不過它跟MySQL一樣,存在深分頁(yè)問題。
4、count的各種用法性能對(duì)比既然說到count(*),就不能不說一下count家族的其他成員,比如:count(1)、count(id)、count(普通索引列)、count(未加索引列)。
那么它們有什么區(qū)別呢?
count(*) :它會(huì)獲取所有行的數(shù)據(jù),不做任何處理,行數(shù)加1。count(1):它會(huì)獲取所有行的數(shù)據(jù),每行固定值1,也是行數(shù)加1。count(id):id代表主鍵,它需要從所有行的數(shù)據(jù)中解析出id字段,其中id肯定都不為NULL,行數(shù)加1。count(普通索引列):它需要從所有行的數(shù)據(jù)中解析出普通索引列,然后判斷是否為NULL,如果不是NULL,則行數(shù)+1。count(未加索引列):它會(huì)全表掃描獲取所有數(shù)據(jù),解析中未加索引列,然后判斷是否為NULL,如果不是NULL,則行數(shù)+1。由此,最后count的性能從高到低是:
count(*) ≈ count(1) > count(id) > count(普通索引列) > count(未加索引列)
所以,其實(shí)count(*)是最快的。
別跟select * 搞混了。
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