- 关于 TiDB
- 快速上手
- 部署标准集群
- 数据迁移
- 运维操作
- 监控与告警
- 故障诊断
- 性能调优
- 系统调优
- 软件调优
- SQL 性能调优
- SQL 性能调优概览
- 理解 TiDB 执行计划
- SQL 优化流程
- 控制执行计划
- 教程
- TiDB 工具
- 功能概览
- 适用场景
- 工具下载
- TiUP
- TiDB Operator
- Dumpling
- TiDB Lightning
- TiDB Data Migration
- Backup & Restore (BR)
- TiDB Binlog
- TiCDC
- sync-diff-inspector
- TiSpark
- 参考指南
- 架构
- 监控指标
- 安全加固
- 权限
- SQL
- SQL 语言结构和语法
- SQL 语句
ADD COLUMN
ADD INDEX
ADMIN
ADMIN CANCEL DDL
ADMIN CHECKSUM TABLE
ADMIN CHECK [TABLE|INDEX]
ADMIN SHOW DDL [JOBS|QUERIES]
ALTER DATABASE
ALTER INDEX
ALTER INSTANCE
ALTER TABLE
ALTER USER
ANALYZE TABLE
BACKUP
BEGIN
CHANGE COLUMN
CHANGE DRAINER
CHANGE PUMP
COMMIT
CREATE [GLOBAL|SESSION] BINDING
CREATE DATABASE
CREATE INDEX
CREATE ROLE
CREATE SEQUENCE
CREATE TABLE LIKE
CREATE TABLE
CREATE USER
CREATE VIEW
DEALLOCATE
DELETE
DESC
DESCRIBE
DO
DROP [GLOBAL|SESSION] BINDING
DROP COLUMN
DROP DATABASE
DROP INDEX
DROP ROLE
DROP SEQUENCE
DROP STATS
DROP TABLE
DROP USER
DROP VIEW
EXECUTE
EXPLAIN ANALYZE
EXPLAIN
FLASHBACK TABLE
FLUSH PRIVILEGES
FLUSH STATUS
FLUSH TABLES
GRANT <privileges>
GRANT <role>
INSERT
KILL [TIDB]
LOAD DATA
LOAD STATS
MODIFY COLUMN
PREPARE
RECOVER TABLE
RENAME INDEX
RENAME TABLE
REPLACE
RESTORE
REVOKE <privileges>
REVOKE <role>
ROLLBACK
SELECT
SET DEFAULT ROLE
SET [NAMES|CHARACTER SET]
SET PASSWORD
SET ROLE
SET TRANSACTION
SET [GLOBAL|SESSION] <variable>
SHOW [BACKUPS|RESTORES]
SHOW ANALYZE STATUS
SHOW [GLOBAL|SESSION] BINDINGS
SHOW BUILTINS
SHOW CHARACTER SET
SHOW COLLATION
SHOW [FULL] COLUMNS FROM
SHOW CONFIG
SHOW CREATE SEQUENCE
SHOW CREATE TABLE
SHOW CREATE USER
SHOW DATABASES
SHOW DRAINER STATUS
SHOW ENGINES
SHOW ERRORS
SHOW [FULL] FIELDS FROM
SHOW GRANTS
SHOW INDEX [FROM|IN]
SHOW INDEXES [FROM|IN]
SHOW KEYS [FROM|IN]
SHOW MASTER STATUS
SHOW PLUGINS
SHOW PRIVILEGES
SHOW [FULL] PROCESSSLIST
SHOW PROFILES
SHOW PUMP STATUS
SHOW SCHEMAS
SHOW STATS_HEALTHY
SHOW STATS_HISTOGRAMS
SHOW STATS_META
SHOW STATUS
SHOW TABLE NEXT_ROW_ID
SHOW TABLE REGIONS
SHOW TABLE STATUS
SHOW [FULL] TABLES
SHOW [GLOBAL|SESSION] VARIABLES
SHOW WARNINGS
SHUTDOWN
SPLIT REGION
START TRANSACTION
TABLE
TRACE
TRUNCATE
UPDATE
USE
- 数据类型
- 函数与操作符
- 聚簇索引
- 约束
- 生成列
- SQL 模式
- 事务
- 垃圾回收 (GC)
- 视图
- 分区表
- 字符集和排序规则
- 系统表
mysql
- INFORMATION_SCHEMA
- Overview
ANALYZE_STATUS
CLIENT_ERRORS_SUMMARY_BY_HOST
CLIENT_ERRORS_SUMMARY_BY_USER
CLIENT_ERRORS_SUMMARY_GLOBAL
CHARACTER_SETS
CLUSTER_CONFIG
CLUSTER_HARDWARE
CLUSTER_INFO
CLUSTER_LOAD
CLUSTER_LOG
CLUSTER_SYSTEMINFO
COLLATIONS
COLLATION_CHARACTER_SET_APPLICABILITY
COLUMNS
DDL_JOBS
ENGINES
INSPECTION_RESULT
INSPECTION_RULES
INSPECTION_SUMMARY
KEY_COLUMN_USAGE
METRICS_SUMMARY
METRICS_TABLES
PARTITIONS
PROCESSLIST
SCHEMATA
SEQUENCES
SESSION_VARIABLES
SLOW_QUERY
STATISTICS
TABLES
TABLE_CONSTRAINTS
TABLE_STORAGE_STATS
TIDB_HOT_REGIONS
TIDB_INDEXES
TIDB_SERVERS_INFO
TIFLASH_REPLICA
TIKV_REGION_PEERS
TIKV_REGION_STATUS
TIKV_STORE_STATUS
USER_PRIVILEGES
VIEWS
METRICS_SCHEMA
- UI
- CLI
- 命令行参数
- 配置文件参数
- 系统变量
- 存储引擎
- 遥测
- 错误码
- 通过拓扑 label 进行副本调度
- 常见问题解答 (FAQ)
- 版本发布历史
- 发布版本汇总
- v5.0
- v4.0
- v3.1
- v3.0
- v2.1
- v2.0
- v1.0
- 术语表
子查询相关的优化
本文主要介绍子查询相关的优化。
通常会遇到如下情况的子查询:
NOT IN (SELECT ... FROM ...)
NOT EXISTS (SELECT ... FROM ...)
IN (SELECT ... FROM ..)
EXISTS (SELECT ... FROM ...)
... >/>=/</<=/=/!= (SELECT ... FROM ...)
有时,子查询中包含了非子查询中的列,如 select * from t where t.a in (select * from t2 where t.b=t2.b)
中,子查询中的 t.b
不是子查询中的列,而是从子查询外面引入的列。这种子查询通常会被称为关联子查询
,外部引入的列会被称为关联列
,关联子查询相关的优化参见关联子查询去关联。本文主要关注不涉及关联列的子查询。
子查询默认会以理解 TiDB 执行计划中提到的 semi join
作为默认的执行方式,同时对于一些特殊的子查询,TiDB 会做一些逻辑上的替换使得查询可以获得更好的执行性能。
... < ALL (SELECT ... FROM ...)
或者 ... > ANY (SELECT ... FROM ...)
对于这种情况,可以将 ALL
或者 ANY
用 MAX
以及 MIN
来代替。不过由于在表为空时,MAX(EXPR)
以及 MIN(EXPR)
的结果会为 NULL
,其表现形式和 EXPR
是有 NULL
值的结果一样。以及外部表达式结果为 NULL
时也会影响表达式的最终结果,因此这里完整的改写会是如下的形式:
t.id < all(select s.id from s)
会被改写为t.id < min(s.id) and if(sum(s.id is null) != 0, null, true)
。t.id < any (select s.id from s)
会被改写为t.id < max(s.id) or if(sum(s.id is null) != 0, null, false)
。
... != ANY (SELECT ... FROM ...)
对于这种情况,当子查询中不同值的个数只有一种的话,那只要和这个值对比就即可。如果子查询中不同值的个数多于 1 个,那么必然会有不相等的情况出现。因此这样的子查询可以采取如下的改写手段:
select * from t where t.id != any (select s.id from s)
会被改写为select t.* from t, (select s.id, count(distinct s.id) as cnt_distinct from s) where (t.id != s.id or cnt_distinct > 1)
... = ALL (SELECT ... FROM ...)
对于这种情况,当子查询中不同值的个数多于一种的话,那么这个表达式的结果必然为假。因此这样的子查询在 TiDB 中会改写为如下的形式:
select * from t where t.id = all (select s.id from s)
会被改写为select t.* from t, (select s.id, count(distinct s.id) as cnt_distinct from s) where (t.id = s.id and cnt_distinct <= 1)
... IN (SELECT ... FROM ...)
对于这种情况,会将其 IN
的子查询改写为 SELECT ... FROM ... GROUP ...
的形式,然后将 IN
改写为普通的 JOIN
的形式。如 select * from t1 where t1.a in (select t2.a from t2)
会被改写为 select t1.* from t1, (select distinct(a) a from t2) t2 where t1.a = t2.a
的形式。同时这里的 DISTINCT
可以在 t2.a
具有 UNIQUE
属性时被自动消去。
explain select * from t1 where t1.a in (select t2.a from t2);
+------------------------------+---------+-----------+------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
| id | estRows | task | access object | operator info |
+------------------------------+---------+-----------+------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
| IndexJoin_12 | 9990.00 | root | | inner join, inner:TableReader_11, outer key:test.t2.a, inner key:test.t1.a |
| ├─HashAgg_21(Build) | 7992.00 | root | | group by:test.t2.a, funcs:firstrow(test.t2.a)->test.t2.a |
| │ └─IndexReader_28 | 9990.00 | root | | index:IndexFullScan_27 |
| │ └─IndexFullScan_27 | 9990.00 | cop[tikv] | table:t2, index:idx(a) | keep order:false, stats:pseudo |
| └─TableReader_11(Probe) | 1.00 | root | | data:TableRangeScan_10 |
| └─TableRangeScan_10 | 1.00 | cop[tikv] | table:t1 | range: decided by [test.t2.a], keep order:false, stats:pseudo |
+------------------------------+---------+-----------+------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
这个改写会在 IN
子查询相对较小,而外部查询相对较大时产生更好的执行性能。因为不经过改写的情况下,我们无法使用以 t2 为驱动表的 index join
。同时这里的弊端便是,当改写删成的聚合无法被自动消去且 t2
表比较大时,反而会影响查询的性能。目前 TiDB 中使用 tidb_opt_insubq_to_join_and_agg 变量来控制这个优化的打开与否。当遇到不合适这个优化的情况可以手动关闭。
EXISTS
子查询以及 ... >/>=/</<=/=/!= (SELECT ... FROM ...)
当前对于这种场景的子查询,当它不是关联子查询时,TiDB 会在优化阶段提前展开它,将其直接替换为一个结果集直接判断结果。如下图中,EXISTS
会提前在优化阶段被执行为 TRUE
,从而不会在最终的执行结果中看到它。
create table t1(a int);
create table t2(a int);
insert into t2 values(1);
explain select * from t where exists (select * from t2);
+------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+
| id | estRows | task | access object | operator info |
+------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+
| TableReader_12 | 10000.00 | root | | data:TableFullScan_11 |
| └─TableFullScan_11 | 10000.00 | cop[tikv] | table:t | keep order:false, stats:pseudo |
+------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------+