MySQL · 特性分析 · 內部臨時表

lirain115 8年前發布 | 11K 次閱讀 MySQL 數據庫服務器

MySQL中的兩種臨時表

外部臨時表

通過CREATE TEMPORARY TABLE 創建的臨時表，這種臨時表稱為外部臨時表。這種臨時表只對當前用戶可見，當前會話結束的時候，該臨時表會自動關閉。這種臨時表的命名與非臨時表可以同名（同名后非臨時表將對當前會話不可見，直到臨時表被刪除）。

內部臨時表

內部臨時表是一種特殊輕量級的臨時表，用來進行性能優化。這種臨時表會被MySQL自動創建并用來存儲某些操作的中間結果。這些操作可能包括在優化階段或者執行階段。這種內部表對用戶來說是不可見的，但是通過EXPLAIN或者SHOW STATUS可以查看MYSQL是否使用了內部臨時表用來幫助完成某個操作。內部臨時表在SQL語句的優化過程中扮演著非常重要的角色， MySQL中的很多操作都要依賴于內部臨時表來進行優化。但是使用內部臨時表需要創建表以及中間數據的存取代價，所以用戶在寫SQL語句的時候應該盡量的去避免使用臨時表。

內部臨時表有兩種類型：一種是HEAP臨時表，這種臨時表的所有數據都會存在內存中，對于這種表的操作不需要IO操作。另一種是OnDisk臨時表，顧名思義，這種臨時表會將數據存儲在磁盤上。OnDisk臨時表用來處理中間結果比較大的操作。如果HEAP臨時表存儲的數據大于MAX_HEAP_TABLE_SIZE（詳情請參考MySQL手冊中系統變量部分），HEAP臨時表將會被自動轉換成OnDisk臨時表。OnDisk臨時表在5.7中可以通過INTERNAL_TMP_DISK_STORAGE_ENGINE系統變量選擇使用MyISAM引擎或者InnoDB引擎。

本篇文章主要介紹哪些操作可能會利用到內部臨時表。如果用戶在書寫SQL語句的時候能夠盡量少的使用內部臨時表進行查詢優化，將有效的提高查詢執行的效率。

首先我們定義一個表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進行舉例的。

在SQL語句中使用SQL_BUFFER_RESULT hint

SQL_BUFFER_RESULT主要用來讓MySQL盡早的釋放表上的鎖。因為如果數據量很大的話，需要較長時間將數據發送到客戶端，通過將數據緩沖到臨時表中可以有效的減少讀鎖對表的占用時間。例如：

 mysql> explain format=json select SQL_BUFFER_RESULT * from t1;
    EXPLAIN
    {
      "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "2.00"
        },
        "buffer_result": {
          "using_temporary_table": true,
          "table": {
            "table_name": "t1",
            "access_type": "ALL",
        ...

如果SQL語句中包含了DERIVED_TABLE。

在5.7中，由于采用了新的優化方式，我們需要使用 set optimizer_switch=’derived_merge=off’來禁止derived table合并到外層的Query中。例如：

mysql> explain format=json select * from (select * from t1) as tt;
    EXPLAIN
    {
      "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "2.40"
        },
        "table": {
          "table_name": "tt",
          "access_type": "ALL",
          ...
          "materialized_from_subquery": {
            "using_temporary_table": true,
        ...

如果我們查詢系統表的話，系統表的數據將被存儲到內部臨時表中。

我們當前不能使用EXPLAIN來查看是否讀取系統表數據需要利用到內部臨時表，但是可以通過SHOW STATUS來查看是否利用到了內部臨時表。例如：

mysql> select * from information_schema.character_sets;
    mysql> show status like 'CREATE%';

如果DISTINCT語句沒有被優化掉，即DISTINCT語句被優化轉換為GROUP BY操作或者利用UNIQUE INDEX消除DISTINCT, 內部臨時表將會被使用。

mysql> explain format=json select distinct a from t1;
    EXPLAIN
    {
    {
      "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "1.60"
        },
        "duplicates_removal": {
          "using_temporary_table": true,
        ...

如果查詢帶有ORDER BY語句，并且不能被優化掉。下面幾種情況會利用到內部臨時表緩存中間數據，然后對中間數據進行排序。

1）如果連接表使用BNL（Batched Nestloop）/BKA(Batched Key Access)例如：

1))BNL默認是打開的

mysql> explain format=json select * from t1, t1 as t2 order by t1.a;
EXPLAIN
{
  "query_block": {
  "select_id": 1,
  "cost_info": {
    "query_cost": "22.00"
  },
  "ordering_operation": {
    "using_temporary_table": true,
  ...

2))關掉BNL后，ORDER BY將直接使用filesort。

mysql> set optimizer_switch='block_nested_loop=off';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> explain format=json select * from t1, t1 as t2 order by t1.a;
EXPLAIN
{
   "query_block": {
    "select_id": 1,
    "cost_info": {
      "query_cost": "25.00"
    },
    "ordering_operation": {
      "using_filesort": true,
    ...

2）ORDER BY的列不屬于執行計劃中第一個連接表的列。例如：

mysql> explain format=json select * from t as t1, t as t2 order by t2.a;
EXPLAIN
{
   "query_block": {
    "select_id": 1,
    "cost_info": {
      "query_cost": "25.00"
    },
    "ordering_operation": {
      "using_temporary_table": true,
    ...

3）如果ORDER BY的表達式是個復雜表達式。

那么什么樣的ORDER BY表達式，MySQL認為是復雜表達式呢？

1))如果排序表達式是SP或者UDF。例如：

drop function if exists func1;
delimiter |
create function func1(x int)
returns int deterministic
begin
declare z1, z2 int;
set z1 = x;
set z2 = z1+2;
return z2;
end|
delimiter ;
explain format=json select * from t1 order by func1(a);
{
    "query_block": {
    "select_id": 1,
    "cost_info": {
      "query_cost": "2.20"
    },
    "ordering_operation": {
      "using_temporary_table": true,
    ...

2))ORDER BY的列包含聚集函數

為了簡化執行計劃，我們利用INDEX來優化GROUP BY語句。

例如：

 create index idx1 on t1(a);
  explain format=json SELECt a FROM t1 group by a order by sum(a);
  | {
       "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "1.20"
        },
        "ordering_operation": {
          "using_temporary_table": true,
          "using_filesort": true,
          "grouping_operation": {
            "using_filesort": false,
        ...
  drop index idx1 on t1;

3))ORDER BY的列中包含有SCALAR SUBQUERY,當然該SCALAR SUBQUERY沒有被優化掉。例如：

explain format=json select (select rand() from t1 limit 1) as a from t1 order by a;      
| {
      "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "1.20"
        },
        "ordering_operation": {
          "using_temporary_table": true,
          "using_filesort": true,
            ...

4) 如果查詢既帶有ORDER BY同時也有GROUP BY語句，但是兩個語句使用的列不相同。

注意: 如果是5.7，我們需要將sql_mode設置為非only_full_group_by模式，否則會報錯。

同樣為了簡化執行計劃，我們利用INDEX來優化GROUP BY語句。

例如：

set sql_mode='';
create index idx1 on t1(b);
explain format=json select t1.a from t1 group by t1.b order by 1;
| {
     "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "1.40"
        },
    "ordering_operation": {
          "using_temporary_table": true,
          "using_filesort": true,
          "grouping_operation": {
            "using_filesort": false,
    ...
drop index idx1 on t1;

如果查詢帶有GROUP BY語句，并且不能被優化掉。下面幾種情況會利用到內部臨時表緩存中間數據，然后對中間數據進行GROUP BY。

1）如果連接表使用BNL（Batched Nestloop）/BKA(Batched Key Access)。例如：

explain format=json select t2.a from t1, t1 as t2 group by t1.a;
    | {
        "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "8.20"
        },
        "grouping_operation": {
          "using_temporary_table": true,
          "using_filesort": true,
          "cost_info": {
            "sort_cost": "4.00"
        ...

2) 如果GROUP BY的列不屬于執行計劃中的第一個連接表。例如：

explain format=json select t2.a from t1, t1 as t2 group by t2.a;
    | {
        "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "8.20"
        },
        "grouping_operation": {
          "using_temporary_table": true,
          "using_filesort": true,
          "nested_loop": [
        ...

3) 如果GROUP BY語句使用的列與ORDER BY語句使用的列不同。例如：

set sql_mode='';
    explain format=json select t1.a from t1 group by t1.b order by t1.a;
    | {
       "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "1.40"
        },
        "ordering_operation": {
          "using_filesort": true,
          "grouping_operation": {
            "using_temporary_table": true,
            "using_filesort": false,
        ...

4) 如果GROUP BY帶有ROLLUP并且是基于多表外連接。例如：

explain format=json select sum(t1.a) from t1 left join t1 as t2 on true group by t1.a with rollup;
    | {
        "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "7.20"
        },
        "grouping_operation": {
          "using_temporary_table": true,
          "using_filesort": true,
          "cost_info": {
            "sort_cost": "4.00"
          },
        ...

5) 如果GROUP BY語句使用的列來自于SCALAR SUBQUERY，并且沒有被優化掉。例如：

explain format=json select (select avg(a) from t1) as a from t1 group by a;
    | {
        "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "3.40"
        },
        "grouping_operation": {
          "using_temporary_table": true,
          "using_filesort": true,
          "cost_info": {
            "sort_cost": "2.00"
          },
        ...

IN表達式轉換為semi-join進行優化
1) 如果semi-join執行方式為Materialization
例如：

set optimizer_switch='firstmatch=off,duplicateweedout=off';
explain format=json select * from t1 where a in (select b from t1);
| {
    "query_block": {
    "select_id": 1,
    "cost_info": {
      "query_cost": "5.60"
    },
    "nested_loop": [
      {
         "rows_examined_per_scan": 1,
              "materialized_from_subquery": {
                "using_temporary_table": true,
                "query_block": {
                  "table": {
                    "table_name": "t1",
                    "access_type": "ALL",

... </code></pre> </li> 

</ul> 
  
2) 如果semi-join執行方式為Duplicate Weedout例如： 
  set optimizer_switch='firstmatch=off';
    explain format=json select * from t1 where a in (select b from t1);
     | {
        "query_block": {
        "select_id": 1,
        "cost_info": {
          "query_cost": "4.80"
        },
        "duplicates_removal": {
          "using_temporary_table": true,
          "nested_loop": [
                {
        ... 
   
   如果查詢語句帶有UNION，MySQL將利用內部臨時表幫助UNION操作消除重復。
 例如： 
    explain format=json select * from t1 union select * from t1;
    | {
        "query_block": {
        "union_result": {
          "using_temporary_table": true,
          "table_name": "<union1,2>",
        ...
  
   
   
   如果查詢語句使用多表更新。
 這里Explain不能看到內部臨時表被利用，所以需要查看status。
 例如： 
    update t1, t1 as t2 set t1.a=3;
show status like 'CREATE%';
  
   
   
   如果聚集函數中包含如下函數，內部臨時表也會被利用。 
    1) count(distinct *)
例如：
    explain format=json select count(distinct a) from t1;
2) group_concat
例如：
    explain format=json select group_concat(b) from t1;
  
   
  總之，上面列出了10種情況，MySQL將利用內部臨時表進行中間結果緩存，如果數據量比較大的話，內部臨時表將會把數據存儲在磁盤上，這樣顯然會對性能有所影響。為了盡可能的減少性能損失，我們需要盡量避免上述情況的出現。 
    
  來自： https://yq.aliyun.com/articles/55867


                    
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