项目上线后，谈一下感触比较深的一点：查询优化
前言
开心一刻
儿子有道题不会做，喊我过去教他。我推了推一旁的老公：我头疼，你去吧。老公不动，我：零花钱涨一千。话音刚落，老公就屁颠屁颠跑去儿子房间。进去不到几分钟，一声怒吼伴随着儿子的哭声传来的瞬间，老公从儿子房间出来，边走边说：“朽木不可雕也。”儿子从房间探出半个身子，一脸委屈：“爸爸也不会做，他说给我一块钱，让我明天早点去学校抄同学的。还让我不要告诉你，我不肯，他就吼我。”
问题背景
前段时间，被紧急调到一个新项目，支撑新项目的开发。跌跌撞撞之下，项目也正常上线了，期间收获颇多，无论是业务上的，还是业务之外的。业务上的就不多说了，不具通用性，意义不大，有一点业务之外的东东给我的感触比较深，特记录下来，与大家分享下 ：查询优化
查询优化
完整示例工程：data-init，包括数据库表的 ddl 和 dml，以及数据批量的生成
相关表
涉及的表不多，一共三张：额度表、记录表 、 存款表
额度表 t_custmor_credit
CREATE TABLE t_customer_credit (
id INT() UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
login_name VARCHAR() NOT NULL COMMENT '名称',
credit_type TINYINT() NOT NULL COMMENT '额度类型，1:自由资金,2:冻结资金,3:优惠',
amount DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '额度值',
create_by VARCHAR() NOT NULL COMMENT '创建者',
create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
update_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
update_by VARCHAR() NOT NULL COMMENT '修改者',
PRIMARY KEY (id)
);记录每个顾客的当前额度，额度一共分三种：自由资金、冻结资金和优惠，也就是说每个顾客会有 3 条记录来表示他的各个额度。表中数据如下
额度记录 t_custmor_credit_record
CREATE TABLE t_customer_credit_record (
id INT() UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
login_name VARCHAR() NOT NULL COMMENT '名称',
credit_type TINYINT() NOT NULL COMMENT '额度类型，参考t_custmor_credit的credit_type',
bill_no VARCHAR() NOT NULL COMMENT '订单号',
amount_before DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '前额度值',
amount_change DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '额度变化值',
amount_after DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '后额度值',
create_by VARCHAR() NOT NULL COMMENT '创建者',
create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
remark VARCHAR() NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',
PRIMARY KEY (id)
);记录顾客额度的每一次变化，只要有额度变化（不管是哪个额度进行了变化），都会新增3条记录，每个类型的额度都会新增一条记录。另外，该表只会有数据的插入，不会有数据的删、改。表中数据如下
存款表 t_custmor_deposit
CREATE TABLE t_customer_deposit (
id INT() UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
login_name VARCHAR() NOT NULL COMMENT '名称',
bill_no VARCHAR() NOT NULL COMMENT '订单号',
amount DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '存款金额',
deposit_state TINYINT() NOT NULL COMMENT '存款状态: 1成功,2失败,3未知',
channal TINYINT() NOT NULL COMMENT '存款渠道: 1:银联,2支付宝,3微信',
create_by VARCHAR() NOT NULL COMMENT '创建者',
create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
remark VARCHAR() NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',
PRIMARY KEY (id)
);记录顾客的每一次存款，该表只会有数据的插入，不会有数据的删、改。表中数据如下
产品需求
分页展示如下列表（具体的过滤条件就不列了，我们就当是初始状态，还未输入过滤条件）
实现比较简单，t_custmor_credit_record 左关联 t_custmor_deposit 就好，但是我们的额度记录表与需求列表有些许的出入，需要做一下简单的行转列。
需求实现
我们先来看看最初的SQL查询，这可能是很多人最容易想到的
SELECT MIN(tcd.channal) channal, MAX(tccr.id) mId,tccr.login_name,tccr.bill_no,tccr.create_time,
IF(credit_type=,amount_before,) AS freeBefore,
IF(credit_type=,amount_change,) AS freeChange,
IF(credit_type=,amount_after,) AS freeAfter,
IF(credit_type=,amount_before,) AS freezeBefore,
IF(credit_type=,amount_change,) AS freezeChange,
IF(credit_type=,amount_after,) AS freezeAfter,
IF(credit_type=,amount_before,) AS promotionBefore,
IF(credit_type=,amount_change,) AS promotionChange,
IF(credit_type=,amount_after,) AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record tccr
LEFT JOIN t_customer_deposit tcd ON tccr.bill_no = tcd.bill_no
GROUP BY tccr.bill_no,tccr.login_name,tccr.create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT , ;数据量少的时候，也许能在我们接受的时间内查出我们需要的结果，一旦数据量多了，这个SQL就跑不动了；我们先看下 60w 数据的情况下，我们只进行 t_custmor_credit_record 单表查询
SELECT MAX(id) mId,login_name,bill_no,create_time,
IF(credit_type=,amount_before,) AS freeBefore,
IF(credit_type=,amount_change,) AS freeChange,
IF(credit_type=,amount_after,) AS freeAfter,
IF(credit_type=,amount_before,) AS freezeBefore,
IF(credit_type=,amount_change,) AS freezeChange,
IF(credit_type=,amount_after,) AS freezeAfter,
IF(credit_type=,amount_before,) AS promotionBefore,
IF(credit_type=,amount_change,) AS promotionChange,
IF(credit_type=,amount_after,) AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record
GROUP BY bill_no,login_name,create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT , ;效果如下
花了近 8 秒，这还只是单表，如果执行上面的联表SQL，那时间又得增加不少（我试验的结果是直接卡住了，看不到查询结果）；
优化处理
加索引
查询慢的时候，我们最容易想到的优化方式往往就是加索引；上述SQL执行的时候，t_custmor_credit_record 和 t_custmor_deposit都没有建索引（主键索引除外），那么我们就加索引呗。我的项目中加的是唯一索引，做了唯一约束，那我这里也加唯一索引
ALTER TABLE t_customer_credit_record ADD UNIQUE uk_unique (bill_no,login_name,create_time,credit_type);
ALTER TABLE t_customer_deposit ADD UNIQUE uk_billno (bill_no);此时我们看下SQL执行效果
https://img2018.cnblogs.com/blog/747662/201907/747662-20190709202546058-1243626120.gif
我们发现，t_custmor_credit_record 单表查询的效率几乎没变，将近 8 秒，但 t_custmor_credit_record 与 t_custmor_deposit 联表的查询却在 11 秒内有结果了。加了索引为什么还这么慢了？难道没走索引？
https://img2018.cnblogs.com/blog/747662/201907/747662-20190709204437212-1408377539.gif
我们是不是发现了什么？IF函数对联表查询是否走索引有影响，也对单表的查询速度有影响。上图中的 t_custmor_credit_record 单表查询，有IF函数，查询时间近 8 秒，没有IF函数，查询时间 2 秒左右；t_custmor_credit_record 与 t_custmor_deposit 联表查，有IF函数，t_custmor_credit_record 走的是全表查，查询时间近 11 秒，没有IF函数，t_custmor_credit_record 走的是索引，查询时间 3 秒不到。那么我们有没有什么办法拿掉这个IF函数呢？
使用 CASE...WHEN....THEN 代替 IF
SELECT MAX(id) mId,login_name,bill_no,create_time,
CASE credit_type WHEN THEN amount_before ELSE END AS freeBefore,
CASE credit_type WHEN THEN amount_change ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_after ELSE END AS freeAfter,
CASE credit_type WHEN THEN amount_before ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_change ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_after ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_before ELSE END AS promotionBefore,
CASE credit_type WHEN THEN amount_change ELSE END AS promotionChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_after ELSE END AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record
GROUP BY bill_no,login_name,create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT , ;
SELECT MIN(tcd.channal) channal, MAX(tccr.id) mId,tccr.login_name,tccr.bill_no,tccr.create_time,
CASE credit_type WHEN THEN amount_before ELSE END AS freeBefore,
CASE credit_type WHEN THEN amount_change ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_after ELSE END AS freeAfter,
CASE credit_type WHEN THEN amount_before ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_change ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_after ELSE END AS freeChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_before ELSE END AS promotionBefore,
CASE credit_type WHEN THEN amount_change ELSE END AS promotionChange,
CASE credit_type WHEN THEN amount_after ELSE END AS promotionAfter
FROM t_customer_credit_record tccr
LEFT JOIN t_customer_deposit tcd ON tccr.bill_no = tcd.bill_no
GROUP BY tccr.bill_no,tccr.login_name,tccr.create_time
ORDER BY mId desc
LIMIT , ;https://img2018.cnblogs.com/blog/747662/201907/747662-20190710195356244-26708133.gif
我们可以看到，执行时间与 IF 所差无几，执行计划也是与 IF 的一致，这也就反映出不是 IF的问题，应该是 GROUP BY 的问题。我们用 GROUP BY 结合 IF（或 CASE...WHEN....THEN），就是为了将 3 条额度记录合并成一条、行转列之后输出我们想要的结果，那有没有不用 GROUP BY、又能实现我们需求的方式了？
自联代替 GROUP BY
我们再仔细琢磨下这个需求，咋一看，确实需要行转列，那么就需要用到 GROUP BY，那么效率也就低了，这似乎是无解了？真的非要行转列吗，假设我们将额度记录拆分成 3 张表：一张表只存自由资金的额度变化、一张表只存冻结资金的额度变化、一张表只存优惠的额度变化，这样是不是只需要联表查而不要用 GROUP BY 来进行行转列了？有小伙伴有可能会问：t_custmor_credit_record 表已经定了，数据都跑了不少了，再将其进行拆分，既要改表（同时还要迁移数据），还要改代码，工程量会很大！我们换个角度来看 t_custmor_credit_record ，目前它是 3 中额度记录的一个总和表，我们能不能从它的身上做文章，变化出我们想要的那 3 张表，然后进行联表查询呢？肯定可以的，类似如下
-- 自由资金额度记录表
SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = ;
-- 冻结资金额度记录表
SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = ;
-- 优惠额度记录表
SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = ;接下来的 SQL 怎么写，我想大家都知道了吧，自联就行了，写法有很多种，常见的写法有如下 4 种
-- 不用group by,做法1, 个人比较推荐， 但此种方式不支持存款表的过滤条件
SELECT d.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM (
SELECT * FROM t_customer_credit_record WHERE credit_type = ORDER BY id DESC LIMIT ,
) a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no AND b.credit_type =
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no AND c.credit_type =
LEFT JOIN t_customer_deposit d ON a.bill_no = d.bill_no;
-- 不用group by,做法2, 此种方式支持存款表的过滤条件
SELECT a.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM (
SELECT r.*,d.channal FROM t_customer_credit_record r LEFT JOIN t_customer_deposit d ON r.bill_no = d.bill_no
WHERE r.credit_type = ORDER BY r.id DESC LIMIT ,
) a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no AND b.credit_type =
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no AND c.credit_type = ;
-- 不用group by,做法3, 这是最容易想到的方法
SELECT d.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM t_customer_credit_record a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no
LEFT JOIN t_customer_deposit d ON a.bill_no = d.bill_no
WHERE a.credit_type = AND b.credit_type = AND c.credit_type =
ORDER BY a.id DESC LIMIT , ;
-- 不用group by,做法4
SELECT d.channal,a.amount_before AS freeBefore,a.amount_change AS freeChange, a.amount_after freeAfter,
b.amount_before AS freezeBefore,b.amount_change AS freezeChange, b.amount_after freezeAfter,
c.amount_before AS promotionBefore,c.amount_change AS promotionChange, c.amount_after promotionAfter
FROM t_customer_credit_record a
LEFT JOIN t_customer_credit_record b ON a.bill_no = b.bill_no AND b.credit_type =
LEFT JOIN t_customer_credit_record c ON a.bill_no = c.bill_no AND c.credit_type =
LEFT JOIN t_customer_deposit d ON a.bill_no = d.bill_no
WHERE a.credit_type =
ORDER BY a.id DESC LIMIT , ;执行结果如下
https://img2018.cnblogs.com/blog/747662/201907/747662-20190710205033006-182870219.gif
就目前的数据量而言，4 种写法的效率一样，但是数据量再往上走，它们之前还是有性能差别的，大家可以仔细看看这 4 个 SQL 的执行计划，它们之间还是有区别的。最终我的项目中采用的是第一种写法
表重新设计
我们回过头去看看 t_customer_credit 和 t_custmor_credit_record，是否真的有必要用 3 条记录来存放顾客的 3 种额度，一条记录将用户的 3 种额度都记录下来不是更好吗？如下所示
-- 自认为更好的表设计
DROP TABLE IF EXISTS t_customer_credit_plus;
CREATE TABLE t_customer_credit_plus (
id INT() UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
login_name VARCHAR() NOT NULL COMMENT '登录名',
free_amount DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金额度',
freeze_amount DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金额度',
promotion_amount DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠资金额度',
create_by VARCHAR() NOT NULL COMMENT '创建者',
create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
update_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
update_by VARCHAR() NOT NULL COMMENT '修改者',
PRIMARY KEY (id),
UNIQUE KEY `uk_login_name` (`login_name`)
);
DROP TABLE IF EXISTS t_customer_credit_record_plus;
CREATE TABLE t_customer_credit_record_plus (
id INT() UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
login_name VARCHAR() NOT NULL COMMENT '登录名',
bill_no VARCHAR() NOT NULL COMMENT '订单号',
free_amount_before DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金前额度值',
free_amount_change DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金前额度变化值',
free_amount_after DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '自由资金前后额度值',
freeze_amount_before DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金前额度值',
freeze_amount_change DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金额度变化值',
freeze_amount_after DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '冻结资金后额度值',
promotion_amount_before DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠前额度值',
promotion_amount_change DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠额度变化值',
promotion_amount_after DECIMAL(,) NOT NULL DEFAULT '0.00000' COMMENT '优惠后额度值',
create_by VARCHAR() NOT NULL COMMENT '创建者',
create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
remark VARCHAR() NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',
PRIMARY KEY (id),
UNIQUE KEY `uk_unique` (`bill_no`,`login_name`,`create_time`)
);我想很多人都会有相同的感觉吧，但是从拓展性出发，分 3 条记录的做法更好，为什么呢？如果后续新增 1 种或多种另外的额度类型，上述的 1 条记录的表设计就需要新增字段来适配了， 但是 3 条记录的做法，只需要拓展credit_type的值就好了，表无需改动。各有利弊，如何选择，需要团队协商之后做出最好的选择。
最终项目中采用的还是 3 条记录存放 3 个额度的方式，没有采用我说的；原因是：大家都认为效率影响不大，也容易理解，关键是拓展性很好，后续很方便就能加入新的额度类型。
业务上的协调
最后我们再回到需求上来，这个 存款渠道 真的有必要显示在额度记录吗？
1、对公司来说，存款记录越多，那肯定是越好，但我们从实际出发，存款记录在额度记录中占的比例大吗，这个相信大家也都能想象得到，比例非常低，可能 100 条记录中会有 1 条；
2、本来就有单独的存款页面展示顾客的存款，去专门的存款记录页面看岂不是更直观？
最后和产品讨论，还真把这一列给拿掉了，那么我们也就不需要关联存款表来查了，SQL 更简单，效率也更高了！
总结
1、SQL 行转列，往往是 GROUP BY 配合聚合函数（SUM、MAX、MIN等）来实现，当然也包括 IF 和 CASE...WHEN....THEN；
2、索引是提高查询效率的最有效的、也是最常用的方式，我们对查询的优化都要往索引上靠，EXPLAIN 可以查看SQL的执行计划，我们可以从中获取SQL优化的提示；
3、一定要结合业务来写出高效的SQL
可能很多小伙伴会有这样的不满：上述的 3 个额度的例子有点特殊，不具备通用性，上述高效的SQL也只是在你（楼主）的项目中有效。你说的对，但是我们要知道，技术本身就是用来服务业务的，脱离了业务，技术有什么实际意义？但是我们回过头去细看，我举的例子真的就特殊到独一无二？我想还算比较通用吧，还是能套用很多场景的。
4、要敢于质疑需求
虽然大多数时候产品都考虑比较周到，但也不能完全保证他没有不犯迷糊的时候吧。有疑惑就向产品问清楚，我们实现的也更快、更准确。一定不要对疑问藏着掖着，以我亲身经历来讲，很多时候开发认为的都是对的，如果藏着掖着，那你就准备返工改成你之前认为的那样吧！