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2016年(1)

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分类: Mysql/postgreSQL

2016-07-27 02:19:14

目的

基于之前对MySQL查询优化器源码的分析,本文对查询优化器进行进一步的实验分析。一方面便于DBA和开发人员在设计SQL语句时,了解SQL查询和优化的策略,以及生成查询计划的过程,进一步有助于SQL语句的设计。另一方面,对现有的SQL查询语句进行优化,提高查询效率,减少慢查询。

测试方案

       本文基于数据库学习过程中最经典的模型:学生选课数据库样例,展开SQL语句的实验测试分析。SQL测试语句尽量提供各种可能的情况,从普通查询,复杂join连接查询,子查询,嵌套join查询等方面进行实验测试,分析查询优化和生成查询计划的过程。

1、数据表设计

数据表包括学生表(student)、课程表(course)、选课表(std_cur),具体数据表设计如下:

       学生表(student)如下所示:

 

Field

Type

Key

Comment

std_id

int

primary key

学号

std_name

varchar(20)

 

姓名

std_spec

varchar(20)

 

专业

std_***

tinyint

 

性别

std_age

tinyint unsigned

 

年龄

 

       课程表(course)如下所示:

 

Field

Type

Key

Comment

cur_id

int

primary key

课程号

cur_name

varchar(20)

 

课程名

cur_credit

tinyint unsigned

 

课程学分

cur_hours

smallint unsigned

 

课程学时

 

       学生选课表(std_cur)如下所示:

 

Field

Type

Key

Comment

std_id

int

primary key

学号

cur_id

int

primary key

课程号

score

tinyint unsigned

 

分数

 

2、数据表定义

student表定义如下所示:

 

CREATE TABLE `student` (

  `std_id` int(11) NOT NULL,

  `std_name` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '""',

  `std_spec` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '""',

  `std_***` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0',

  `std_age` tinyint(3) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',

  PRIMARY KEY (`std_id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

 

       course表定义如下所示:

 

CREATE TABLE `course` (

  `cur_id` int(11) NOT NULL,

  `cur_name` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '""',

  `cur_credit` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0',

  `cur_hours` smallint(6) NOT NULL DEFAULT '0',

  PRIMARY KEY (`cur_id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

 

       std_cur表定义如下所示:

 

CREATE TABLE `std_cur` (

  `std_id` int(11) NOT NULL,

  `cur_id` int(11) NOT NULL,

  `score` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0',

  PRIMARY KEY (`std_id`,`cur_id`),

  KEY `std_cur_ibfk_2` (`cur_id`),

  CONSTRAINT `std_cur_ibfk_1` FOREIGN KEY (`std_id`) REFERENCES `student` (`std_id`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE CASCADE,

  CONSTRAINT `std_cur_ibfk_2` FOREIGN KEY (`cur_id`) REFERENCES `course` (`cur_id`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE CASCADE

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

 

3、测试数据设计

       其中插入的测试数据描述如下:

1student添加测试数据26条;

2course添加测试数据20条;

3std_cur添加测试数据520条。

 

4SQL语句设计

       测试的SQL语句分为普通查询测试语句、复杂join查询测试语句、子查询测试语句、嵌套join查询测试语句等测试。其中,很多测试SQL语句是等价的,之所以如此设计,是考虑到对不同形式,研究MySQL查询优化器的工作原理。具体如下所示:

 

单表操作

1)查询student中的所有字段

SELECT * FROM student;

2)查询student中的指定字段

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student;

3)查询student中没有重复的字段

SELECT DISTINCT std_spec, std_***, std_age FROM student;

select std_spec, std_***, std_age FROM student GROUP BY std_spec, std_***, std_age;

4)查询student中主键字段

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_id = 2012072306;

5)查询student中普通字段

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_name="fff";

注意:为std_name添加索引,查看查询计划。

6)查询student中多个普通字段(包含常量条件)

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_name="fff" AND std_age > 20 AND 1=1;

7)查询studentlimit条件

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_spec = "computer" LIMIT 5;

8)查询studentin条件(索引和普通字段)

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_name in ("bbb","ccc","ddd");

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_spec in ("math","information");

9)查询studentgroup byorder byhaving联合条件

SELECT std_spec, COUNT(std_spec) cnt FROM student GROUP BY std_spec HAVING cnt > 3 ORDER BY cnt;

10)查询studentunion条件

SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_id=2012072306 UNION SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_name="bbb" UNION SELECT std_id, std_name, std_spec, std_***, std_age FROM student WHERE std_spec="math";

 

复合查询

1)多表联合查询

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student,  course,  std_cur WHERE student.std_id = std_cur.std_id AND course.cur_id = std_cur.cur_id AND course.cur_id = 101;

2Join查询

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student JOIN(course, std_cur) ON (student.std_id=std_cur.std_id AND std_cur.cur_id=course.cur_id AND course.cur_id = 101);

3Join嵌套查询

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student JOIN std_cur ON student.std_id = std_cur.std_id JOIN course ON std_cur.cur_id=course.cur_id WHERE course.cur_id = 101;

4Join嵌套查询(普通字段)

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student JOIN (std_cur JOIN course ON std_cur.cur_id=course.cur_id) ON student.std_id = std_cur.std_id WHERE course.cur_name = 'PHP';

5Left join嵌套(join)查询

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student LEFT JOIN(course JOIN std_cur ON std_cur.cur_id=course.cur_id) ON (student.std_id=std_cur.std_id) WHERE course.cur_name = 'C';

6Natural join查询

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student NATURAL JOIN std_cur NATURAL JOIN course WHERE course.cur_id = 101;

7Straight_join查询

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student STRAIGHT_JOIN(course STRAIGHT_JOIN std_cur ON std_cur.cur_id=course.cur_id) ON (student.std_id=std_cur.std_id) WHERE course.cur_name = 'C';

SELECT student.std_id,  std_name,  std_spec,  std_***,  std_age,  cur_name,  cur_credit,  cur_hours,  score FROM student STRAIGHT_JOIN(std_cur STRAIGHT_JOIN course ON std_cur.cur_id=course.cur_id) ON (student.std_id=std_cur.std_id) WHERE course.cur_name = 'C';

8)子查询

SELECT student.std_id, std_name, student.std_spec, std_***, std_age, SUM(cur_credit) total FROM student, course, std_cur, (SELECT std_spec, AVG(score) savg FROM student LEFT JOIN std_cur ON (student.std_id = std_cur.std_id) GROUP BY std_spec) tmp WHERE student.std_id = std_cur.std_id AND course.cur_id = std_cur.cur_id AND student.std_spec = tmp.std_spec AND score > tmp.savg GROUP BY std_id ORDER BY total;


具体的测试过程将在接下来的《MySQL 查询优化器实验分析(二)》文档中给出。

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