MySQL 中的兩種臨時表

外部臨時表

通過CREATE TEMPORARY TABLE 創建的臨時表，這種臨時表稱為外部臨時表。這種臨時表只對當前用戶可見，當前會話結束的時候，該臨時表會自動關閉。這種臨時表的命名與非臨時表可以同名（同名後非臨時表將對當前會話不可見，直到臨時表被刪除）。

內部臨時表

內部臨時表是一種特殊輕量級的臨時表，用來進行性能優化。這種臨時表會被MySQL自動創建並用來存儲某些操作的中間結果。這些操作可能包括在優化階段或者執行階段。這種內部表對用戶來說是不可見的，但是通過EXPLAIN或者SHOW STATUS可以查看MYSQL是否使用了內部臨時表用來幫助完成某個操作。內部臨時表在SQL語句的優化過程中扮演著非常重要的角色， MySQL中的很多操作都要依賴於內部臨時表來進行優化。但是使用內部臨時表需要創建表以及中間數據的存取代價，所以用戶在寫SQL語句的時候應該盡量的去避免使用臨時表。

內部臨時表有兩種類型：一種是HEAP臨時表，這種臨時表的所有數據都會存在內存中，對於這種表的操作不需要IO操作。另一種是OnDisk臨時表，顧名思義，這種臨時表會將數據存儲在磁碟上。OnDisk臨時表用來處理中間結果比較大的操作。如果HEAP臨時表存儲的數據大於MAX_HEAP_TABLE_SIZE（詳情請參考MySQL手冊中系統變數部分），HEAP臨時表將會被自動轉換成OnDisk臨時表。OnDisk臨時表在5.7中可以通過INTERNAL_TMP_DISK_STORAGE_ENGINE系統變數選擇使用MyISAM引擎或者InnoDB引擎。

本篇文章主要介紹哪些操作可能會利用到內部臨時表。如果用戶在書寫SQL語句的時候能夠盡量少的使用內部臨時表進行查詢優化，將有效的提高查詢執行的效率。

首先我們定義一個表t1，

CREATE TABLE t1( a int, b int); INSERT INTO t1 VALUES(1,2),(3,4);

下面所有的操作都是基於表t1進行舉例的。

在SQL語句中使用SQL_BUFFER_RESULT hint

SQL_BUFFER_RESULT主要用來讓MySQL儘早的釋放表上的鎖。因為如果數據量很大的話，需要較長時間將數據發送到客戶端，通過將數據緩衝到臨時表中可以有效的減少讀鎖對錶的佔用時間。

例如：

mysql> explain format=json select SQL_BUFFER_RESULT * from t1;

EXPLAIN

{

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "2.00"

},

"buffer_result": {

"using_temporary_table": true,

"table": {

"table_name": "t1",

"access_type": "ALL",

...

如果SQL語句中包含了DERIVED_TABLE。

在5.7中，由於採用了新的優化方式，我們需要使用 set optimizer_switch=』derived_merge=off』來禁止derived table合併到外層的Query中。

例如：

mysql> explain format=json select * from (select * from t1) as tt;

EXPLAIN

{

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "2.40"

},

"table": {

"table_name": "tt",

"access_type": "ALL",

...

"materialized_from_subquery": {

"using_temporary_table": true,

...

如果我們查詢系統表的話，系統表的數據將被存儲到內部臨時表中。

我們當前不能使用EXPLAIN來查看是否讀取系統表數據需要利用到內部臨時表，但是可以通過SHOW STATUS來查看是否利用到了內部臨時表。

例如：

mysql> select * from information_schema.character_sets;

mysql> show status like "CREATE%";

如果DISTINCT語句沒有被優化掉，即DISTINCT語句被優化轉換為GROUP BY操作或者利用UNIQUE INDEX消除DISTINCT, 內部臨時表將會被使用。

mysql> explain format=json select distinct a from t1;

EXPLAIN

{

{

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "1.60"

},

"duplicates_removal": {

"using_temporary_table": true,

...

如果查詢帶有ORDER BY語句，並且不能被優化掉。下面幾種情況會利用到內部臨時表緩存中間數據，然後對中間數據進行排序。

1）如果連接表使用BNL（Batched Nestloop）/BKA(Batched Key Access)

例如：

1))BNL默認是打開的

mysql> explain format=json select * from t1, t1 as t2 order by t1.a;

EXPLAIN

{

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "22.00"

},

"ordering_operation": {

"using_temporary_table": true,

...

2))關掉BNL後，ORDER BY將直接使用filesort。

mysql> set optimizer_switch="block_nested_loop=off";

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> explain format=json select * from t1, t1 as t2 order by t1.a;

EXPLAIN

{

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "25.00"

},

"ordering_operation": {

"using_filesort": true,

...

2）ORDER BY的列不屬於執行計劃中第一個連接表的列。

例如：

mysql> explain format=json select * from t as t1, t as t2 order by t2.a;

EXPLAIN

{

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "25.00"

},

"ordering_operation": {

"using_temporary_table": true,

...

3）如果ORDER BY的表達式是個複雜表達式。

那麼什麼樣的ORDER BY表達式，MySQL認為是複雜表達式呢？

1))如果排序表達式是SP或者UDF。

例如：

drop function if exists func1;

delimiter |

create function func1(x int)

returns int deterministic

begin

declare z1, z2 int;

set z1 = x;

set z2 = z1+2;

return z2;

end|

delimiter ;

explain format=json select * from t1 order by func1(a);

{

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "2.20"

},

"ordering_operation": {

"using_temporary_table": true,

...

2))ORDER BY的列包含聚集函數

為了簡化執行計劃，我們利用INDEX來優化GROUP BY語句。

例如：

create index idx1 on t1(a);

explain format=json SELECt a FROM t1 group by a order by sum(a);

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "1.20"

},

"ordering_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": true,

"grouping_operation": {

"using_filesort": false,

...

drop index idx1 on t1;

3))ORDER BY的列中包含有SCALAR SUBQUERY,當然該SCALAR SUBQUERY沒有被優化掉。

例如：

explain format=json select (select rand() from t1 limit 1) as a from t1 order by a;

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "1.20"

},

"ordering_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": true,

...

4) 如果查詢既帶有ORDER BY同時也有GROUP BY語句，但是兩個語句使用的列不相同。

注意: 如果是5.7，我們需要將sql_mode設置為非only_full_group_by模式，否則會報錯。

同樣為了簡化執行計劃，我們利用INDEX來優化GROUP BY語句。

例如：

set sql_mode="";

create index idx1 on t1(b);

explain format=json select t1.a from t1 group by t1.b order by 1;

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "1.40"

},

"ordering_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": true,

"grouping_operation": {

"using_filesort": false,

...

drop index idx1 on t1;

如果查詢帶有GROUP BY語句，並且不能被優化掉。下面幾種情況會利用到內部臨時表緩存中間數據，然後對中間數據進行GROUP BY。

1）如果連接表使用BNL（Batched Nestloop）/BKA(Batched Key Access)。

例如：

explain format=json select t2.a from t1, t1 as t2 group by t1.a;

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "8.20"

},

"grouping_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": true,

"cost_info": {

"sort_cost": "4.00"

...

2) 如果GROUP BY的列不屬於執行計劃中的第一個連接表。

例如：

explain format=json select t2.a from t1, t1 as t2 group by t2.a;

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "8.20"

},

"grouping_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": true,

"nested_loop": [

...

3) 如果GROUP BY語句使用的列與ORDER BY語句使用的列不同。

例如：

set sql_mode="";

explain format=json select t1.a from t1 group by t1.b order by t1.a;

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "1.40"

},

"ordering_operation": {

"using_filesort": true,

"grouping_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": false,

...

4) 如果GROUP BY帶有ROLLUP並且是基於多表外連接。

例如：

explain format=json select sum(t1.a) from t1 left join t1 as t2 on true group by t1.a with rollup;

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "7.20"

},

"grouping_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": true,

"cost_info": {

"sort_cost": "4.00"

},

...

5) 如果GROUP BY語句使用的列來自於SCALAR SUBQUERY，並且沒有被優化掉。

例如：

explain format=json select (select avg(a) from t1) as a from t1 group by a;

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "3.40"

},

"grouping_operation": {

"using_temporary_table": true,

"using_filesort": true,

"cost_info": {

"sort_cost": "2.00"

},

...

IN表達式轉換為semi-join進行優化

1) 如果semi-join執行方式為Materialization

例如：

set optimizer_switch="firstmatch=off,duplicateweedout=off";

explain format=json select * from t1 where a in (select b from t1);

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "5.60"

},

"nested_loop": [

{

"rows_examined_per_scan": 1,

"materialized_from_subquery": {

"using_temporary_table": true,

"query_block": {

"table": {

"table_name": "t1",

"access_type": "ALL",

...

2) 如果semi-join執行方式為Duplicate Weedout

例如：

set optimizer_switch="firstmatch=off";

explain format=json select * from t1 where a in (select b from t1);

| {

"query_block": {

"select_id": 1,

"cost_info": {

"query_cost": "4.80"

},

"duplicates_removal": {

"using_temporary_table": true,

"nested_loop": [

{

...

如果查詢語句帶有UNION，MySQL將利用內部臨時表幫助UNION操作消除重複。

例如：

explain format=json select * from t1 union select * from t1;

| {

"query_block": {

"union_result": {

"using_temporary_table": true,

"table_name": "",

...

如果查詢語句使用多表更新。

這裡Explain不能看到內部臨時表被利用，所以需要查看status。

例如：

update t1, t1 as t2 set t1.a=3;

show status like "CREATE%";

如果聚集函數中包含如下函數，內部臨時表也會被利用。

1) count(distinct *)

例如：

explain format=json select count(distinct a) from t1;

2) group_concat

例如：

explain format=json select group_concat(b) from t1;

總之，上面列出了10種情況，MySQL將利用內部臨時表進行中間結果緩存，如果數據量比較大的話，內部臨時表將會把數據存儲在磁碟上，這樣顯然會對性能有所影響。為了儘可能的減少性能損失，我們需要盡量避免上述情況的出現。

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