涨知识了！阿里规定超过三张表禁止join，为啥？
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2020-10-14 00:03
作者：e71hao
blog.itpub.net/30393770/viewspace-2650450/
一、 问题提出
《阿里巴巴JAVA开发手册》里面写超过三张表禁止join，这是为什么？
二、问题分析
对这个结论，你是否有怀疑呢？也不知道是哪位先哲说的不要人云亦云，今天我设计sql，来验证这个结论。（实验没有从代码角度分析，目前达不到。可以把mysql当一个黑盒，使用角度来验证这个结论） 验证结论的时候，会有很多发现，各位往后看。
三、 实验环境
vmware10+centos7.4+mysql5.7.22
centos7内存4.5G，4核，50G硬盘。
mysql配置为2G，特别说明硬盘是SSD。
四、我概述下我的实验
有4张表，student学生表，teacher老师表，course课程表，sc中间关系表，记录了学生选修课程以及分数。具体sql脚本，看文章结尾，我附上。中间我自己写了造数据的脚本，也在结尾。
实验是为解决一个问题的：查询选修“tname553”老师所授课程的学生中，成绩最高的学生姓名及其成绩。
查询sql是：
select Student.Sname,course.cname,score
from Student,SC,Course ,Teacher
where Student.s_id=SC.s_id and SC.c_id=Course.c_id and sc.t_id=teacher.t_id
and Teacher.Tname='tname553'
and SC.score=(select max(score)from SC where sc.t_id=teacher.t_Id);
我来分析一下这个语句：4张表等值join，还有一个子查询。算是比较简单的sql语句了（相比ERP动就10张表的哦，已经很简单了）。我 还会分解这个语句成3个简
单的sql：
select max(score) from SC ,Teacher where sc.t_id=teacher.t_Id and Teacher.Tname='tname553';
select sc.t_id,sc.s_id,score from SC ,Teacher
where sc.t_id=teacher.t_Id
and score=590
and Teacher.Tname='tname553';
select Student.Sname,course.cname,score
from Student,SC ,course
where Student.s_id=SC.s_id and sc.s_id in (20769800,48525000,26280200) and course.c_id = sc.c_id;
我来分析下：第一句，就是查询最高分，得到最高分590分。第二句就是查询出最高分的学生id，得到
20769800,48525000,26280200
第三句就是查询出学生名字和分数。这样这3个语句的就可以查询出来 成绩最高的学生姓名及其成绩 。
接下来我会分别造数据：1千万选课记录(一个学生选修2门课),造500万学生，100万老师(一个老师带5个学生，挺高端的吧)，1000门课，。用上面查询语句查询。其中sc表我测试了下有索引和没有索引情况，具体见下表。
再接下来，我会造1亿选课记录(一个学生选修2门课),5000万学生，1000万老师，1000门课。然后分别执行上述语句。最后我会在oracle数据库上执行上述语句。
五、下面两张表是测试结果
六、仔细看上表，可以发现：
1).步骤3.1没有在连接键上加索引，查询很慢，说明：“多表关联查询时，保证被关联的字段需要有索引”；
2).步骤6.1,6.2,6.3，换成简单sql，在数据量1亿以上， 查询时间还能勉强接受。此时说明mysql查询有些吃力了，但是仍然嫩查询出来。
3).步骤5.1，mysql查询不出来，4表连接，对我本机mysql来说，1.5亿数据超过极限了（我调优过这个SQL，执行计划和索引都走了，没有问题，show profile显示在sending data.这个问题另外文章详谈)。
4).对比1.1 和5.1 步骤sql查询，4表连接，对我本机mysql来说 ，1.5千万数据查询很流利，是一个mysql数据量流利分水岭。(这个只是现象，不太准确，需要同时计算表的容量)。
5).步骤5.1对比6.1,6.2,6.3，多表join对mysql来说，处理有些吃力。
6).超过三张表禁止join,这个规则是针对mysql来说的。后续会看到我用同样机器，同样数据量，同样内存，可以完美计算 1.5亿数据量join。针对这样一个规则，对开发来说 ，需要把一些逻辑放到应用层去查询。
总结： 这个规则 超过三张表禁止join ,由于数据量太大的时候，mysql根本查询不出来，导致阿里出了这样一个规定。(其实如果表数据量少，10张表也不成问题,你自己可以试试)而我们公司支付系统朝着大规模高并发目标设计的，所以，遵循这个规定。
在业务层面来讲，写简单sql，把更多逻辑放到应用层，我的需求我会更了解，在应用层实现特定的join也容易得多。
七、让我们来看看oracle数据库的优秀表现：
看步骤7.1，就是没有索引，join表很多的情况下，oracle仍然26秒查询出结果来。所以我会说mysql的join很弱。那么问题来了，为什么现在使用很多人使用mysql呢？这是另外一个问题，我会另外说下我的思考。
看完本篇文章，另外我还附加赠送，所谓搂草打兔子。就是快速造数据。你可以自己先写脚本造数据，看看我是怎么造数据的，就知道我的技巧了。
八、附上部分截图
九、附上sql语句和造数据脚本
use stu;
drop table if exists student;
create table student
( s_id int(11) not null auto_increment ,
sno int(11),
sname varchar(50),
sage int(11),
ssex varchar(8) ,
father_id int(11),
mather_id int(11),
note varchar(500),
primary key (s_id),
unique key uk_sno (sno)
) engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table student;
delimiter $$
drop function if exists insert_student_data $$
create function insert_student_data()
returns int deterministic
begin
declare i int;
set i=1;
while i<50000000 do
insert into student values(i ,i, concat('name',i),i,case when floor(rand()*10)%2=0 then 'f' else 'm' end,floor(rand()*100000),floor(rand()*1000000),concat('note',i) );
set i=i+1;
end while;
return 1;
end$$
delimiter ;
select insert_student_data();
select count(*) from student;
use stu;
create table course
(
c_id int(11) not null auto_increment ,
cname varchar(50)
note varchar(500), primary key (c_id)
) engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table course;
delimiter $$
drop function if exists insert_course_data $$
create function insert_course_data()
returns int deterministic
begin
declare i int;
set i=1;
while i<=1000 do
insert into course values(i , concat('course',i),floor(rand()*1000),concat('note',i) );
set i=i+1;
end while;
return 1;
end$$
delimiter ;
select insert_course_data();
select count(*) from course;
use stu;
drop table if exists sc;
create table sc
(
s_id int(11),
c_id int(11),
t_id int(11),
score int(11)
) engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table sc;
delimiter $$
drop function if exists insert_sc_data $$
create function insert_sc_data()
returns int deterministic
begin
declare i int;
set i=1;
while i<=50000000 do
insert into sc values( i,floor(rand()*1000),floor(rand()*10000000),floor(rand()*750)) ;
set i=i+1;
end while;
return 1;
end$$
delimiter ;
select insert_sc_data();
commit;
select insert_sc_data();
commit;
create index idx_s_id on sc(s_id) ;
create index idx_t_id on sc(t_id) ;
create index idx_c_id on sc(c_id) ;
select count(*) from sc;
use stu;
drop table if exists teacher;
create table teacher
(
t_id int(11) not null auto_increment ,
tname varchar(50) ,
note varchar(500),primary key (t_id)
) engine=innodb default charset=utf8mb4;
truncate table teacher;
delimiter $$
drop function if exists insert_teacher_data $$
create function insert_teacher_data()
returns int deterministic
begin
declare i int;
set i=1;
while i<=10000000 do
insert into teacher values(i , concat('tname',i),concat('note',i) );
set i=i+1;
end while;
return 1;
end$$
delimiter ;
select insert_teacher_data();
commit;
select count(*) from teacher;
这个是oracle的测试和造数据脚本
create tablespace scott_data datafile '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_data.dbf' size 1024m autoextend on;
create tablespace scott_index datafile '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_index.dbf' size 64m autoextend on;
create temporary tablespace scott_temp tempfile '/home/oracle/oracle_space/sitpay1/scott_temp.dbf' size 64m autoextend on;
drop user scott cascade;
create user scott identified by tiger default tablespace scott_data temporary tablespace scott_temp ;
grant resource,connect,dba to scott;
drop table student;
create table student
( s_id number(11) ,
sno number(11) ,
sname varchar2(50),
sage number(11),
ssex varchar2(8) ,
father_id number(11),
mather_id number(11),
note varchar2(500)
) nologging;
truncate table student;
create or replace procedure insert_student_data
is
q number(11);
begin
q:=0;
for i in 1..50 loop
insert /*+append*/ into student select rownum+q as s_id,rownum+q as sno, concat('sutdent',rownum+q ) as sname,floor(dbms_random.value(1,100)) as sage,'f' as ssex,rownum+q as father_id,rownum+q as mather_id,concat('note',rownum+q ) as note from dual connect by level<=1000000;
q:=q+1000000;
commit;
end loop;
end insert_student_data;
/
call insert_student_data();
alter table student add constraint pk_student primary key (s_id);
commit;
select count(*) from student;
create table course
(
c_id number(11) primary key,
cname varchar2(50),
note varchar2(500)
) ;
truncate table course;
create or replace procedure insert_course_data
is
q number(11);
begin
for i in 1..1000 loop
insert /*+append*/ into course values(i , concat('name',i),concat('note',i) );
end loop;
end insert_course_data;
/
call insert_course_data();
commit;
select count(*) from course;
create table sc
(
s_id number(11),
c_id number(11),
t_id number(11),
score number(11)
) nologging;
truncate table sc;
create or replace procedure insert_sc_data
is
q number(11);
begin
q:=0;
for i in 1..50 loop
insert /*+append*/ into sc select rownum+q as s_id, floor(dbms_random.value(0,1000)) as c_id,floor(dbms_random.value(0,10000000)) t_id,floor(dbms_random.value(0,750)) as score from dual connect by level<=1000000;
q:=q+1000000;
commit;
end loop;
end insert_sc_data;
/
call insert_sc_data();
create index idx_s_id on sc(s_id) ;
create index idx_t_id on sc(t_id) ;
create index idx_c_id on sc(c_id) ;
select count(*) from sc;
create table teacher
(
t_id number(11) ,
tname varchar2(50) ,
note varchar2(500)
)nologging ;
truncate table teacher;
create or replace procedure insert_teacher_data
is
q number(11);
begin
q:=0;
for i in 1..10 loop
insert /*+append*/ into teacher select rownum+q as t_id, concat('teacher',rownum+q ) as tname,concat('note',rownum+q ) as note from dual connect by level<=1000000;
q:=q+1000000;
commit;
end loop;
end insert_teacher_data;
/
call insert_teacher_data();
alter table teacher add constraint pk_teacher primary key (t_id);
select count(*) from teacher;