Using join buffer (Block Nested Loop)调优

Mysql5.7 Explain

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Using join buffer (Block Nested Loop)

调优前

EXPLAIN SELECT qj.*,s.NAME,s.facultyName,s.className,s.sfzh,tcf.loginName AS teacherphone,bu.NAME AS teachername
FROM qingjia AS qj
LEFT JOIN base_student AS s ON qj.stuId = s.stuId
LEFT JOIN teacherclassfaculty AS tcf ON s.className = tcf.className AND tcf.deptType = 1
LEFT JOIN base_userinfo AS bu ON tcf.loginName = bu.phone 
ORDER BY qj.createtime DESC

Using join buffer (Block Nested Loop)是因为右表没有在join列上建索引导致嵌套循环。

添加被驱动表索引调优

添加被驱动表(右侧表)索引，当添加组合索引时，要遵从最左匹配原则

ALTER TABLE `base_userinfo` ADD INDEX `phone` (`phone`);
alter table teacherclassfaculty add index className(className);

调优后

Nested Loop Join原理

1.第一步筛选出驱动表符合条件的记录

驱动表为explain第一条记录，即qj表，如果where条件为驱动表字段，那么从qj表中拿到第一条记录的时候发现是符合where判断的，可以留下，然后该去被驱动表s表中进行匹配。

-- 驱动表
select * from 驱动表 where sql中where字段 = ''

2.通过连接条件on后的条件对被驱动表的数据筛选

驱动表qj第一条记录stuId和被驱动表s相等stuId，且满足on的其他条件，则该条记录留下。

-- 被驱动表
select * from 被驱动表 where 被驱动表on关联字段 = '逐行驱动表记录字段数值' and 其他on条件;

-- 被驱动表s
select * from base_student where stuId = 'qj_id';
-- 被驱动表tcf
select * from teacherclassfaculty where className = 's_classname' and depttype = 1;

如果被驱动表s的on字段没有添加索引，则会查询被驱动表中的所有记录。

3.将查询的结果与驱动表进行连接并返回给客户端

连接就要根据左连接还是右连接进行匹配了，没有的加null值，等等。

Nested Loop Join三种算法

NLJ是通过两层循环，用第一张表做Outter Loop，第二张表做Inner Loop，Outter Loop的每一条记录跟Inner Loop的记录作比较，符合条件的就输出。而NLJ又有3种细分的算法

1、​​Simple Nested Loop Join（SNLJ）​​

for each row in t1 matching range {
  for each row in t2 matching reference key {
    for each row in t3 {
      if row satisfies join conditions, send to client
    }
  }
}

SNLJ就是两层循环全量扫描连接的两张表，得到符合条件的两条记录则输出，这也就是让两张表做笛卡尔积，比较次数是R * S，是比较暴力的算法，会比较耗时，所以mysql查询优化器。

Index Nested Loop Join（INLJ）

INLJ是在SNLJ的基础上做了优化，通过连接条件确定可用的索引，在Inner Loop中扫描索引而不去扫描数据本身，从而提高Inner Loop的效率。

而INLJ也有缺点，就是如果扫描的索引是非聚簇索引，并且需要访问非索引的数据，会产生一个回表读取数据的操作，这就多了一次随机的I/O操作。

2、​​Block Nested Loop Join（BNLJ）​​

一般情况下，MySQL优化器在索引可用的情况下，会优先选择使用INLJ算法，但是在无索引可用，或者判断full scan可能比使用索引更快的情况下，还是不会选择使用过于粗暴的SNLJ算法。

这里就出现了BNLJ算法了，BNLJ在SNLJ的基础上使用了join buffer，会提前读取之前的表关联记录到buffer中，以提高Inner Loop的效率。

for each row in t1 matching range {
  for each row in t2 matching reference key {
    store used columns from t1, t2 in join buffer  -- 将之前的关联表存入buffer
    if buffer is full {
      for each row in t3 {
        for each t1, t2 combination in join buffer {
          if row satisfies join conditions, send to client
        }
      }
      empty join buffer
    }
  }
}

-- 当有之前表join的buffer数据,则直接用t3作为outer去loop
if buffer is not empty {
  for each row in t3 {
    for each t1, t2 combination in join buffer {
      if row satisfies join conditions, send to client
    }
  }
}

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