升级到MySQL5.7后开发有什么坑

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这篇文章主要介绍升级到 MySQL5.7 后开发有什么坑,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!

前言

前段时间,将线上 MySQL 数据库升级到了 5.7。考虑到可能产生的不兼容性,在升级之前,确实也是战战兢兢,虽然测试环境,开发环境早在半年前就已提前升级。

基于前期的调研和朋友的反馈,与开发相关的主要有两点:

sql_mode

MySQL 5.6 中,其默认值为 NO_ENGINE_SU BSTITUTION,可理解为非严格模式,譬如,对自增主键插入空字符串,虽然提示 warning,但并不影响自增主键的生成。

但在 MySQL 5.7 中,其就调整为了严格模式,对于上面这个,其不会提示 warning,而是直接报错。

分组求最值

分组求最值的某些写法在 MySQL5.7 中得不到预期结果,这点,相对来说比较隐蔽。

其中,第一点是可控的,毕竟可以调整参数。而第二点,却是不可控的,没有参数与之相关,需要开发 Review 代码。

下面具体来看看

测试数据

mysql  select * from emp;
+-------+----------+--------+--------+
| empno | ename | sal | deptno |
+-------+----------+--------+--------+
| 1001 | emp_1001 | 100.00 | 10 |
| 1002 | emp_1002 | 200.00 | 10 |
| 1003 | emp_1003 | 300.00 | 20 |
| 1004 | emp_1004 | 400.00 | 20 |
| 1005 | emp_1005 | 500.00 | 30 |
| 1006 | emp_1006 | 600.00 | 30 |
+-------+----------+--------+--------+
rows in set (0.00 sec)

其中,empno 是员工编号,ename 是员工姓名,sal 是工资,deptno 是员工所在部门号。

业务的需求是,求出每个部门中工资最高的员工的相关信息。

在 MySQL5.6 中,我们可以通过下面这个 SQL 来实现,

SELECT
 deptno,ename,sal 
 ( SELECT * FROM emp ORDER BY sal DESC ) t 
GROUP BY
 deptno;

结果如下,可以看到,其确实实现了预期效果。

+--------+----------+--------+
| deptno | ename | sal |
+--------+----------+--------+
| 10 | emp_1002 | 200.00 |
| 20 | emp_1004 | 400.00 |
| 30 | emp_1006 | 600.00 |
+--------+----------+--------+

再来看看 MySQL5.7 的结果,竟然不一样。

+--------+----------+--------+
| deptno | ename | sal |
+--------+----------+--------+
| 10 | emp_1001 | 100.00 |
| 20 | emp_1003 | 300.00 |
| 30 | emp_1005 | 500.00 |
+--------+----------+--------+

实际上,在 MySQL5.7 中,对该 SQL 进行了改写,改写后的 SQL 可通过 explain(extended) + show warnings 查看。

mysql  explain select deptno,ename,sal from (select * from emp order by sal desc) t group by deptno;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
| 1 | SIMPLE | emp | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 6 | 100.00 | Using temporary |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql  show warnings\G
*************************** 1. row ***************************
 Level: Note
 Code: 1003
Message: /* select#1 */ select `slowtech`.`emp`.`deptno` AS `deptno`,`slowtech`.`emp`.`ename` AS `ename`,`slowtech`.`emp`.`sal` AS `sal` from `slowtech`.`emp` group by `slowtech`.`emp`.`deptno`
row in set (0.00 sec)

从改写后的 SQL 来看,其消除了子查询,导致结果未能实现预期效果,官方也证实了这一点,https://bugs.mysql.com/bug.php?id=80131

很多人可能不以为然,认为没人会这样写,但在大名鼎鼎的 stackoverflow 中,该实现的点赞数就有 116 个 - 由此可见其受众之广,仅次于后面提到的“方法二”(点赞数 206 个)。

https://stackoverflow.com/questions/12102200/get-records-with-max-value-for-each-group-of-grouped-sql-results

需要注意的是,该 SQL 在 5.7 中是不能直接运行的,其会提示如下错误:

ERROR 1055 (42000): Expression #2 of SELECT list is not in GROUP BY clause and contains nonaggregated column t.ename which is not functionally dependent on columns in GROUP BY clause; this is incompatible with sql_mode=only_full_group_by

这个与 sql_mode 有关,在 MySQL 5.7 中,sql_mode 调整为了

ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION

其中,ONLY_FULL_GROUP_BY 与 group by 语句有关,其要求 select 列表里只能出现分组列(即 group by 后面的列)和聚合函数(sum,avg,max 等),这也是 SQL92 的标准。

但在工作中,却经常看到开发写出下面这种 SQL。

mysql  select deptno,ename,max(sal) from emp group by deptno;
+--------+----------+----------+
| deptno | ename | max(sal) |
+--------+----------+----------+
| 10 | emp_1001 | 200.00 |
| 20 | emp_1003 | 400.00 |
| 30 | emp_1005 | 600.00 |
+--------+----------+----------+
rows in set (0.01 sec)

  实在不明白,这里的 ename 在业务层有何意义,毕竟,他并不是工资最高的那位员工。 

分组求最值,MySQL 的实现方式

其实分组求最值是一个很普遍的需求。在工作中,也经常被开发同事问到。下面具体来看看,MySQL 中有哪些实现方式。

方法 1

SELECT
 e.deptno,
 ename,
 sal 
 emp e,
 ( SELECT deptno, max( sal ) maxsal FROM emp GROUP BY deptno ) t 
WHERE
 e.deptno = t.deptno 
 AND e.sal = t.maxsal;

方法 2

SELECT
 a.deptno,
 a.ename,
 a.sal 
 emp a
 LEFT JOIN emp b ON a.deptno = b.deptno 
 AND a.sal   b.sal 
WHERE
 b.sal IS NULL;

这两种实现方式,其实是通用的,不仅适用于 MySQL,也适用于其它主流关系型数据库。

方法 3

MySQL 8.0 推出了分析函数,其也可实现类似功能。

SELECT
 deptno,
 ename,
 sal 
 (
 SELECT
 deptno,
 ename,
 sal,
 LAST_VALUE ( sal ) OVER ( PARTITION BY deptno ORDER BY sal ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING ) maxsal 
 FROM
 emp 
 ) a 
WHERE
 sal = maxsal;

三种实现方式的性能对比

因上面测试案例的数据量太小,三种实现方式的结果都是秒出,仅凭执行计划很难直观地看出实现方式的优劣。

下面换上数据量更大的测试数据,官方示例数据库 employees 中的 dept_emp 表,https://github.com/datacharmer/test_db

表的相关信息如下,其中 emp_no 是员工编号,dept_no 是部门编号,from_date 是入职日期。

mysql  show create table dept_emp\G
*************************** 1. row ***************************
 Table: dept_emp
Create Table: CREATE TABLE `dept_emp` ( `emp_no` int(11) NOT NULL,
 `dept_no` char(4) NOT NULL,
 `from_date` date NOT NULL,
 `to_date` date NOT NULL,
 KEY `dept_no` (`dept_no`,`from_date`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
row in set (0.00 sec)
mysql  select count(*) from dept_emp;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 331603 |
+----------+
row in set (0.09 sec)
mysql  select * from dept_emp limit 1;
+--------+---------+------------+------------+
| emp_no | dept_no | from_date | to_date |
+--------+---------+------------+------------+
| 10001 | d005 | 1986-06-26 | 9999-01-01 |
+--------+---------+------------+------------+
row in set (0.00 sec)

方法 1

mysql  select d.dept_no,d.emp_no,d.from_date from dept_emp d, (select dept_no,max(from_date) max_hiredate from dept_emp group by dept_no) t where d.dept_no=t.dept_no and d.from_date=t.max_hiredate;
rows in set (0.00 sec)
mysql  explain select d.dept_no,d.emp_no,d.from_date from dept_emp d, (select dept_no,max(from_date) max_hiredate from dept_emp group by dept_no) t where d.dept_no=t.dept_no and d.from_date=t.max_hiredate;
+----+-------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------------------------+------+----------+----------------------
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra 
+----+-------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------------------------+------+----------+----------------------
| 1 | PRIMARY |  derived2  | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 9 | 100.00 | Using where 
| 1 | PRIMARY | d | NULL | ref | dept_no | dept_no | 19 | t.dept_no,t.max_hiredate | 5 | 100.00 | NULL 
| 2 | DERIVED | dept_emp | NULL | range | dept_no | dept_no | 16 | NULL | 9 | 100.00 | Using index for group-by
+----+-------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------------------------+------+----------+----------------------

方法 2

mysql  explain select a.dept_no,a.emp_no,a.from_date from dept_emp a left join dept_emp b on a.dept_no=b.dept_no and a.from_date   b.from_date where b.from_date is null;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+----------+--------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+----------+--------------------------+
| 1 | SIMPLE | a | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 331008 | 100.00 | NULL |
| 1 | SIMPLE | b | NULL | ref | dept_no | dept_no | 16 | slowtech.a.dept_no | 41376 | 19.00 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+----------+--------------------------+
rows in set, 1 warning (0.00 sec)

方法 3

mysql  select dept_no,emp_no,from_date from ( select dept_no,emp_no,from_date,last_value(from_date) over(partition by dept_no order by from_date rows between unbounded preceding and unbounded following) max_hiredate from dept_emp) a where from_date=max_hiredate;
rows in set (1.57 sec)
mysql  desc select dept_no,emp_no,from_date from ( select dept_no,emp_no,from_date,last_value(from_date) over(partition by dept_no order by from_date rows between unbounded preceding and unbounded following) max_hiredate from dept_emp) a where from_date=max_hiredate;
+----+-------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+
| 1 | PRIMARY |  derived2  | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 331008 | 100.00 | Using where |
| 2 | DERIVED | dept_emp | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 331008 | 100.00 | Using filesort |
+----+-------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+
rows in set, 2 warnings (0.00 sec)

从执行时间上看,

方法 1 的时间最短,在有复合索引 (deptno, fromdate) 的情况下,结果瞬间就出来了,即使在没有索引的情况下,也只消耗了 0.75s。

方法 2 的时间最长,3 个小时还是没出结果。同样的数据,同样的 SQL,放到 Oracle 查,也消耗了 87 分 49 秒。

方法 3 的时间比较固定,无论是否存在索引,都维持在 1.5s 左右,比方法 1 的耗时要久。

这里,对之前提到的,MySQL 5.7 中不再兼容的实现方式也做了个测试,在没有任何索引的情况下,其稳定在 0.7s(性能并不弱,怪不得有人使用),而同等情况下,方法 1 稳定在 0.5s(哈,MySQL 5.6 竟然比 8.0 还快)。但与方法 1 不同的是,其无法通过索引进行优化。

从执行计划上看,

方法 1,先将 group by 的结果放到临时表中,然后再将该临时表作为驱动表,来和 dept_emp 表进行关联查询。驱动表小(只有 9 条记录),关联列又有索引,无怪乎,结果能秒出。

方法 2,两表关联。其犯了 SQL 优化中的两个大忌。

  1. 驱动表太大,其有 331603 条记录。

  2. 被驱动表虽然也有索引,但从执行计划上看,其只使用了复合索引   (dept_no, from_date)中的 dept_no,而 dept_no 的选择率又太低,毕竟只有 9 个部门。

方法 3,先把分析的结果放到一个临时表中,然后再对该临时表进行处理。其进行了两次全表扫描,一次是针对 dept_emp 表,一次是针对临时表。

所以,对于分组求最值的需求,建议使用方法 1,其不仅符合 SQL 规范,查询性能上也是最好的,尤其是在联合索引的情况下。

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正文完
 
丸趣
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