mysql not in、left join、IS NULL、NOT EXISTS 效率问题记录

NOT IN、JOIN、IS NULL、NOT EXISTS效率对比 

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

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

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

知道以上三条语句的实际效果是相同的已经很久了，但是一直没有深究其间的效率对比。一直感觉上语句二是最快的。 
今天工作上因为要对一个数千万行数据的库进行数据清除，需要删掉两千多万行数据。大量的用到了以上三条语句所要实现的功能。本来用的是语句一，但是结果是执行速度1个小时32分，日志文件占用21GB。时间上虽然可以接受，但是对硬盘空间的占用确是个问题。因此将所有的语句一都换成语句二。本以为会更快。没想到执行40多分钟后，第一批50000行都没有删掉，反而让SQL SERVER崩溃掉了，结果令人诧异。试了试单独执行这条语句，查询近一千万行的表，语句一用了4秒，语句二却用了18秒，差距很大。语句三的效率与语句一接近。 


第二种写法是大忌，应该尽量避免。第一种和第三种写法本质上几乎一样。 

假设buffer pool足够大，写法二相对于写法一来说存在以下几点不足： 
（1）left join本身更耗资源（需要更多资源来处理产生的中间结果集） 
（2）left join的中间结果集的规模不会比表A小 
（3）写法二还需要对left join产生的中间结果做is null的条件筛选，而写法一则在两个集合join的同时完成了筛选，这部分开销是额外的 

这三点综合起来，在处理海量数据时就会产生比较明显的区别（主要是内存和CPU上的开销）。我怀疑楼主在测试时buffer pool可能已经处于饱和状态，这样的话，写法二的那些额外开销不得不借助磁盘上的虚拟内存，在SQL Server做换页时，由于涉及到较慢的I/O操作因此这种差距会更加明显。 

关于日志文件过大，这也是正常的，因为删除的记录多嘛。可以根据数据库的用途考虑将恢复模型设为simple，或者在删除结束后将日志truncate掉并把文件shrink下来。 


因为以前曾经作过一个对这个库进行无条件删除的脚本，就是要删除数据量较大的表中的所有数据，但是因为客户要求，不能使用truncate table，怕破坏已有的库结构。所以只能用delete删，当时也遇到了日志文件过大的问题，当时采用的方法是分批删除，在SQL2K中用set rowcount @chunk，在SQL2K5中用delete top @chunk。这样的操作不仅使删除时间大大减少，而且让日志量大大减少，只增长了1G左右。 
但是这次清除数据的工作需要加上条件，就是delete A from A where ....后面有条件的。再次使用分批删除的方法，却已经没效果了。 
不知您知不知道这是为什么。 

mysql not in 和 left join 效率问题记录 

首先说明该条sql的功能是查询集合a不在集合b的数据。 
not in的写法 

复制代码代码如下:

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行记录用时 0.07sec 
explain 结果 
+----+--------------------+------------+----------------+---------------------------+------------+---------+------+------+-- 

----------------------------+ 
| 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:该条查询速度快原因为id=2的sql查询出来的结果比较少，所以id=1sql所以运行速度比较快，id=2的使用了临时表，不知道这个时候是否使用索引？ 
其中一种left join 

复制代码代码如下:

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行记录用时 0.39sec 
explain 结果 
+----+-------------+------------+-------+----------------------+------------+---------+------+------+----------------------- 

-------+ 
| 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:使用了两个临时表，并且两个临时表做了笛卡尔积，导致不能使用索引并且数据量很大 
另外一种left join 

复制代码代码如下:

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行记录用时 0.07sec 
explain 结果 
+----+-------------+-------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+--------------- 

--------------------+ 
| 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：两次查询都是用上了索引，并且查询时同时进行的，所以查询效率应该很高 
使用not exists的sql 

复制代码代码如下:

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行记录用时 0.08sec 
explain 结果 
+----+--------------------+---------+-------+---------------------------+------------+---------+--------------+------+------ 

------------------------+ 
| 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：同上基本上是一样的，只是分解了2个查询顺序执行，查询效率低于第3个 

为了验证数据查询效率，将上述查询中的subjectID =12的限制条件去掉，结果统计查询时间如下 
0.20s 
21.31s 
0.25s 
0.43s 

laserhe帮忙分析问题总结 

复制代码代码如下:

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; 

执行时间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 | 
+----+-------------+------------+-------+-----------------+------------+---------+--------+------+-------------------------- 

----+ 
执行效率类似与not in的效率 

数据库优化的基本原则：让笛卡尔积发生在尽可能小的集合之间，mysql在join的时候可以直接通过索引来扫描，而嵌入到子查询里头，查询规 

划器就不晓得用合适的索引了。 
一个SQL在数据库里是这么优化的：首先SQL会分析成一堆分析树，一个树状数据结构，然后在这个数据结构里，查询规划器会查找有没有合适 

的索引，然后根据具体情况做一个排列组合，然后计算这个排列组合中的每一种的开销（类似explain的输出的计算机可读版本），然后比较里 

面开销最小的，选取并执行之。那么： 
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 | 
+----+--------------------+------------+----------------+-----------------+------------+---------+------+------+------------ 

------------------+ 
开销是完全一样的，开销可以从 rows 那个字段得出（基本上是rows那个字段各个行的数值的乘积，也就是笛卡尔积） 
但是呢：下面这个： 
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; 
执行时间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 
为何是四行 
并且中间两行巨大无比 
按理说 
查询规划器应该能把这个查询优化得跟前面的两个一样的 
（至少在我熟悉的pgsql数据库里我有信心是一样的） 
但mysql里头不是 
所以我感觉查询规划器里头可能还是糙了点 
我前面说过优化的基本原则就是，让笛卡尔积发生在尽可能小的集合之间 
那么上面最后一种写法至少没有违反这个原则 
虽然b 表因为符合条件的非常多，基本上不会用索引 
但是并不应该妨碍查询优化器看到外面的join on条件，从而和前面两个SQL一样，选取主键进行join 
不过我前面说过查询规划器的作用 
理论上来讲 
遍历一遍所有可能，计算一下开销 
是合理的 
我感觉这里最后一种写法没有遍历完整所有可能 
可能的原因是子查询的实现还是比较简单？ 
子查询对数据库的确是个挑战 
因为基本都是递归的东西 
所以在这个环节有点毛病并不奇怪 
其实你仔细想想，最后一种写法无非是我们第一种写法的一个变种，关键在表b的where 条件放在哪里 
放在里面，就不会用索引去join 
放在外面就会 
这个本身就是排列组合的一个可能