我是如何用2個Unix命令給SQL提速的

  我試圖在 MariaDB(MySQL)上運行一個簡單的連接查詢,但性能簡直糟糕透了。下面將介紹我是如何通過兩個簡單的 Unix 命令,將查詢時間從 380 小時降到 12 小時以下的。

  下面就是這個查詢,它是 GHTorrent 分析的一部分,我使用了關係在線分析處理框架 simple-rolap 來實現這個分析。

  select distinct

  project_commits.project_id,

  date_format(created_at, '%x%v1') as week_commit

  from project_commits

  left join commits

  on project_commits.commit_id = commits.id;

  兩個連接字段都有索引。不過,MariaDB 是通過對 project_commits 進行全表掃描和對 commits 進行索引查找來實現連接的。這可以從 EXPLAIN 的輸出看出來。

  這兩個表中的記錄比較多:project_commits 有 50 億行記錄,commits 有 8.47 億行記錄。服務器的內存比較小,只有 16GB。所以很可能是因爲內存放不下那麼大的索引,需要讀取磁盤,因此嚴重影響到了性能。從 pmonitor 對臨時表的分析結果來看,這個查詢已經運行半天了,還需要 373 個小時才能運行完。

  /home/mysql/ghtorrent/project_commits#P#p0.MYD 6.68% ETA 373:38:11

  在我看來,這個太過分了,因爲排序合併連接(sort-merge join)所需的 I/O 時間應該要比預計的執行時間要低一個數量級。我在 dba.stackexchange.com 上尋求幫助,有人給出了一些建議讓我嘗試,但我沒有信心它們能夠解決我的問題。我嘗試了第一個建議,結果並不樂觀。嘗試每個建議都需要至少半天的時間,後來,我決定採用一種我認爲可以有效解決這個問題的辦法。

  我將這兩個表導出到文件中,使用 Unix 的 join 命令將它們連接在一起,將結果傳給 uniq,把重複的行移除掉,然後將結果導回到數據庫。導入過程(包括重建索引)從 20:41 開始,到第二天的 9:53 結束。以下是具體操作步驟。

  1. 將數據庫表導出爲文本文件

  我先導出連接兩個表需要用到的字段,並按照連接字段進行排序。爲了確保排序順序與 Unix 工具的排序順序兼容,我將字段轉換爲字符類型。

  我將以下 SQL 查詢的輸出保存到文件 commits_week.txt 中。

  select cast(id as char) as cid,

  date_format(created_at, '%x%v1') as week_commit

  from commits

  order by cid;

  然後將以下 SQL 查詢的輸出保存到 project_commits.txt 文件中:

  select cast(commit_id as char) as cid, project_id

  from project_commits

  order by cid;

  這樣就生成了以下兩個文件。

  -rw-r--r-- 1 dds dds 15G Aug 4 21:09 commits_week.txt

  -rw-r--r-- 1 dds dds 93G Aug 5 00:36 project_commits.txt

  爲了避免內存不足,我使用 --quick 選項來運行 mysql 客戶端,否則客戶端會在輸出結果之前嘗試收集所有的記錄。

  2. 使用 Unix 命令行工具處理文件

  接下來,我使用 Unix 的 join 命令來連接這兩個文本文件。這個命令線性掃描兩個文件,並將第一個字段相同的記錄組合在一起。由於文件中的記錄已經排好序,因此整個過程完成得很快,幾乎就是 I/O 的速度。我還將連接的結果傳給 uniq,用以消除重複記錄,這就解決了原始查詢中的 distinct 問題。同樣,在已經排好序的輸出結果上,可以通過簡單的線性掃描完成去重。

  這是我運行的 Unix 命令。

  join commits_week.txt project_commits.txt | uniq >joined_commits.txt

  經過一個小時的處理,我得到了想要的結果。

  -rw-r--r-- 1 dds dds 133G Aug 5 01:40 joined_commits.txt

  3. 將文本文件導回數據庫

  最後,我將文本文件導回數據庫。

  create table half_life.week_commits_all (

  project_id INT(11) not null,

  week_commit CHAR(7)) ENGINE=MyISAM;

  load data local infile 'joined_commits.txt'

  into table half_life.week_commits_all

  fields terminated by ' ';

  結 語

  理想情況下,MariaDB 應該支持排序合併連接,並且在預測到備用策略的運行時間過長時,優化器應該使用排序合併連接。但在此之前,使用 70 年代設計的 Unix 命令就可以解決這個問題。

  英文原文:

  https://www.spinellis.gr/blog/20180805/

  延展閱讀

  永遠不要在 MySQL 中使用“utf8”

  最近我遇到了一個 bug,我試着通過 Rails 在以“utf8”編碼的 MariaDB 中保存一個 UTF-8 字符串,然後出現了一個離奇的錯誤:

  Incorrect string value: ‘\xF0\x9F\x98\x83 <…’ for column ‘summary’ at row 1

  我用的是 UTF-8 編碼的客戶端,服務器也是 UTF-8 編碼的,數據庫也是,就連要保存的這個字符串“ <…”也是合法的 UTF-8。

  問題的癥結在於,MySQL 的“utf8”實際上不是真正的 UTF-8。

  “utf8”只支持每個字符最多三個字節,而真正的 UTF-8 是每個字符最多四個字節。

  MySQL 一直沒有修復這個 bug,他們在 2010 年發佈了一個叫作“utf8mb4”的字符集,繞過了這個問題。

  當然,他們並沒有對新的字符集廣而告之(可能是因爲這個 bug 讓他們覺得很尷尬),以致於現在網絡上仍然在建議開發者使用“utf8”,但這些建議都是錯誤的。

  簡單概括如下:

  MySQL 的“utf8mb4”是真正的“UTF-8”。

  MySQL 的“utf8”是一種“專屬的編碼”,它能夠編碼的 Unicode 字符並不多。

  我要在這裏澄清一下:所有在使用“utf8”的 MySQL 和 MariaDB 用戶都應該改用“utf8mb4”,永遠都不要再使用“utf8”。

  MySQL 的“utf8”字符集與其他程序不兼容,它所謂的“”,可能真的是一坨……

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