MySQL中的函数索引(Generated Column)及一次SQL优化
mysql 中是没有 oracle 的函数索引功能的,把 mysql 的 generated column 称为“函数索引”并不准确,但可以和函数索引达到同样的效果,也有人把这个特性称为“衍生列”。
generated column 是什么
generated column 的值是根据其定义的表达式所计算而来的,下面使用官方文档中的例子做个简单介绍。
有一张表存储直角三角形的三条边长,大家都知道,根据直角三角形的边长公式,斜边的长度可以通过另外两条边长计算得到,这样就可以在表中只存储两条直角边,而斜边通过 generated column 定义,创建这张表并插入一条数据:
create table triangle ( sidea double, sideb double, sidec double as (sqrt(sidea * sidea + sideb * sideb)) ); insert into triangle (sidea, sideb) values(1,1),(3,4),(6,8);
sidea 和 sideb 是两条直角边,sidec 是斜边,insert 时只需要插入两条直角边,也就是说 generated column 不能人为操作(插入、更新、删除),会自动根据其定义表达式计算得到。
查询这张表:
mysql> select * from triangle; +-------+-------+--------------------+ | sidea | sideb | sidec | +-------+-------+--------------------+ | 1 | 1 | 1.4142135623730951 | | 3 | 4 | 5 | | 6 | 8 | 10 | +-------+-------+--------------------+
generated column 定义语法
generated column 的定义语法如下:
col_name data_type [generated always] as (expr) [virtual | stored] [not null | null] [unique [key]] [[primary] key] [comment 'string']
关键字“as”指明了这个字段是衍生的,是 generated column,as 后面就是用以计算的表达式。generated always 使定义更明确,可以省略。
virtual 和 stored 是 generated column 的两种类型,指明该字段的值如何存储:
- virtual: virtual generated column 的值不会持久化到磁盘,只保存在数据字典中(表的元数据),每次读取时在 before 触发器后就会立即计算。
- stored:stored generated column 的值会持久化到磁盘上,而不是每次读取时计算。
如果不指明的话,mysql 会默认以 virtual 的形式实现,stored 需要更多的磁盘空间,性能也没有明显的优势,所以一般使用 virtual。
generated column 定义要点
- 一般情况下,generated column 可以使用内置函数及操作符定义。如果给定相同的数据,多次调用会产生相同的结果,这样的定义是明确被允许的。否则,定义会失败,例如使用
now()
、current_user()
、connection_id()
的定义会失败。
- 自定义的函数和存储过程,不允许使用。
- 变量,例如系统变量、自定义变量等不允许使用。
- 子查询不允许使用。
- generated column 的定义中可以依赖其他 generated column 字段,但所依赖的衍生字段必须定义在它的前面。如果只依赖非衍生字段,则定义顺序没有要求。
- 自增长
auto_increment
不允许使用。
- 自增长的列,不能用到 generated column 的定义中。
- 从 mysql 5.7.10 开始,如果表达式计算导致截断或给函数提供了不正确的输入,则create table语句将终止,并返回ddl操作。
一次sql优化
通过慢查询日志找到一条慢sql,执行计划如下:
mysql> explain select c.id, b.customer_status from t_core_customer c inner join t_core_customer_bizinfo b on c.id = b.customer_id and b.biz_id = 'maintain' where replace ( replace ( c.customer_name, '(', '(' ), ')', ')' ) = '天津买斯扣科技有限公司'; +----+-------------+-------+------------+--------+----------------------------------+---------+---------+--------------------------------+---------+----------+-------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | extra | +----+-------------+-------+------------+--------+----------------------------------+---------+---------+--------------------------------+---------+----------+-------------+ | 1 | simple | b | null | all | idx_core_customer_bizinfo_cidbid | null | null | null | 1263918 | 10.00 | using where | | 1 | simple | c | null | eq_ref | primary | primary | 110 | b.customer_id | 1 | 100.00 | using where | +----+-------------+-------+------------+--------+----------------------------------+---------+---------+--------------------------------+---------+----------+-------------+ 2 rows in set (0.05 sec)
客户表中有117万行数据,这条sql执行耗时4秒多,通过执行计划可以看到,客户表没有走索引而进行全表扫描,customer_name 字段的索引由于 replace 函数没有被利用到。
增加 generated column :
alter table `t_core_customer` add column `customer_name_replaced` varchar(200) as (replace(replace(customer_name, '(', '(' ), ')', ')' ));
创建索引:
alter table `t_core_customer` add index `customer_name_replaced`(`customer_name_replaced`) using btree;
优化后再看执行计划:
mysql> explain select c.id, b.customer_status from t_core_customer c inner join t_core_customer_bizinfo b on c.id = b.customer_id and b.biz_id = 'maintain' where replace ( replace ( c.customer_name, '(', '(' ), ')', ')' ) = '天津买斯扣科技有限公司'; +----+-------------+-------+------------+------+----------------------------------+----------------------------------+---------+-----------------------------+------+----------+-------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | extra | +----+-------------+-------+------------+------+----------------------------------+----------------------------------+---------+-----------------------------+------+----------+-------+ | 1 | simple | c | null | ref | primary,customer_name_replaced | customer_name_replaced | 603 | const | 1 | 100.00 | null | | 1 | simple | b | null | ref | idx_core_customer_bizinfo_cidbid | idx_core_customer_bizinfo_cidbid | 222 | c.id,const | 1 | 100.00 | null | +----+-------------+-------+------------+------+----------------------------------+----------------------------------+---------+-----------------------------+------+----------+-------+ 2 rows in set (0.40 sec)
执行计划正常,利用了索引,sql耗时到了10毫秒以内。
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