Mysql高级篇学习总结13：多表连接查询语句优化方法（带join语句）

１、关联查询优化

１、驱动表和被驱动表

驱动表是主表，被驱动表是从表
１）对于内连接来说：

SELECT * FROM A JOIN B ON ...

A表不一定是驱动表！！！优化器会根据查询语句进行优化，决定先查哪张表。先查询的那张表就是驱动表。
２）对于外连接来说：

SELECT * FROM A LEFT JOIN B ON ...

对于外连接，A表也不一定是驱动表，优化器也可以进行优化。

join连接的结论如下：

1. 对于内连接来说，查询优化器可以决定谁作为驱动表、谁作为被驱动表
2. 对于内连接来说，如果表的连接条件中只能有一个字段有索引，则有索引的字段所在的表会被作为被驱动表。
3. 对于内连接来说，在两个表的连接条件都存在索引的情况下，会选择小表作为驱动表，即小表驱动大表。

那么为什么会得出上面的结论呢？可以继续看一下下面的2-4小节的分析。

２、Simple Nested-Loop Join（简单嵌套循环连接）

假设此时A表和B表都没有索引。

那么此时如果使用简单嵌套循环连接，那就是从A表中取出一条数据，然后遍历Ｂ表，将匹配的数据放入结果中；然后再取Ａ表的下一条数据，然后再继续…

这种方式的效率是非常低的，如果表Ａ中的数据有100条，表Ｂ中的数据有1000条，那么需要A*B=10万次。

开销统计如下：

3、Index Nested-Loop Join（索引嵌套循环连接）

在包含join查询的语句中，如果都不包含索引，那么查找效率是很低的，这种情况就可以考虑进行优化，比如添加索引。

添加了索引的话，可以减少内层表数据的匹配次数。表Ａ的每一条数据不用再和整个表Ｂ进行查询了，可以直接从表Ｂ中根据索引查出对应数据，这样可以大大减少内层表的匹配次数。

如下图，此时被驱动表加了索引，效率是非常高的。如果索引不是主键索引，还得进行一次回表查询。因此被驱动表是主键索引的话，效率会更高

4、Block Nested-Loop Join（块嵌套循环连接）

如果存在索引，那么会使用idex的方式进行join。如果join的列没有索引，那么被驱动表要扫描的次数就太多了。

因为每次访问被驱动表，其表中的记录都会被加载到内存中；然后再从驱动表中取出一条进行匹配，匹配结束后清楚内存。然后再从驱动表中加载一条记录，再把被驱动表中的记录加载到内存中进行匹配。这样周而复始，大大增加了IO的次数。

为了减少被驱动表的IO次数，就出现了Block Nested-Loop Join（块嵌套循环连接）的方式。

不再是逐条获取驱动表的数据，而是一块一块地获取，引入了join buffer缓冲区，将驱动表join相关的部分数据列缓存到join buffer中，然后全表扫描被驱动表，被驱动表的每一条记录一次性和join buffer中的所有驱动表记录进行匹配。将简单嵌套循环中的多次比较合并成一次，降低了被驱动表的访问频率。

因此查询的时候尽量减少不必要的字段，可以让join buffer中可以存放更多的列。


可以看到BNLJ相比于SNLJ来说：
１）内标扫描次数变少了
２）读取记录数变少了

参数设置：block_nested_loop
可以通过show variables like '%optimizer_switch%'查看block_nested_loop的状态，默认是开启的。

mysql> show variables like '%optimizer_switch%';
+------------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Variable_name    | Value                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     |
+------------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| optimizer_switch | index_merge=on,index_merge_union=on,index_merge_sort_union=on,index_merge_intersection=on,engine_condition_pushdown=on,index_condition_pushdown=on,mrr=on,mrr_cost_based=on,block_nested_loop=on,batched_key_access=off,materialization=on,semijoin=on,loosescan=on,firstmatch=on,duplicateweedout=on,subquery_materialization_cost_based=on,use_index_extensions=on,condition_fanout_filter=on,derived_merge=on,prefer_ordering_index=on |
+------------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

驱动表能不能一次加载完，要看join buffer能不能存储所有的数据，默认情况下join_buffer_size=256k

mysql> show variables like '%join_buffer%';
+------------------+--------+
| Variable_name    | Value  |
+------------------+--------+
| join_buffer_size | 262144 |
+------------------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

5、Join小结

join语句查询可以从以下５个方面进行考虑：

1. 整体效率比较：INLJ > BNLJ > SNLJ
2. 永远用小结果集驱动大结果集合（本质就是减少外层循环的数据数量）
3. 为被驱动表匹配的条件增加索引（即减少内层表的循环匹配次数）
4. 增大join buffer size的大小（一次缓存的数据越多，那么内层包的扫表次数就越少）
5. 减少驱动表不必要的字段查询（字段越少，join buffer所缓存的数据就越多）

6、Hash Join

从Mysql的8.0.20版本开始将废弃BNLJ，因为从Mysql 8.0.18版本开始就加入了hash join，默认都会使用hash join了。