MySQL 的IN查询详解(mysql in查询语句)
nanshan 2024-10-13 03:52 14 浏览 0 评论
1、IN()查询返回布尔值
如果IN()左侧表达式等于IN()列表中的任何值,则返回1(true),否则返回0(false)。
以下查询返回0:
SELECT 2 IN (0,3,5,7);
以下查询返回1
SELECT 'wefwf' IN ('wee','wefwf','weg');
执行过程:先对IN()列表中的值进行排序,然后使用二分查找法(binary search)搜索匹配的值,速度很快。
2、IN()可用于比较行构造器
行构造器允许同时比较多个值。例如,这三个语句在语义上是等价的:
SELECT * FROM t1 WHERE (column1,column2) = (1,1);
SELECT * FROM t1 WHERE (column1,column2) IN (1,1);
SELECT * FROM t1 WHERE column1 = 1 AND column2 = 1;
以下查询返回1:
SELECT (3,4) IN ((1,2), (3,4));
以下查询返回0:
SELECT (3,4) IN ((1,2), (3,5));
3、IN()列表中的值应是同类型
千万不要在IN()列表中混用带引号的值和未带引号的数值,因为带引号的(如字符串)和未带括号的(如数字)值的比较规则不同,混合类型可能导致意外的结果。
错误用法:
SELECT val1 FROM tbl1 WHERE val1 IN (1,2,'a');
正确用法:
SELECT val1 FROM tbl1 WHERE val1 IN ('1','2','a');
在以下两种比较运算中,比较值都转换为浮点值0.0,比较结果都为1(或true)。是不是有点意外?
SELECT 'a' IN (0), 0 IN ('b');
4、IN()列表中值的数量
IN()列表中的值数量仅受max_allowed_packet值的限制。也就是说,一般情况下,我们不需要考虑IN()值列表中的数量会超过限制。
max_allowed_packet是一个系统变量,表示MySQL服务端或者客户端接收通信数据包的最大大小,MySQL服务端和客户端都有这个限制。
MySQL 8服务端或客户端的最大数据包是1GB。最大允许数据包的协议限制为1GB。该值应该是1024的倍数;非倍数被四舍五入到最接近的倍数。
什么是通信数据包?比如下面这些:
- 一个SQL是一个数据包。
- 返回查询结果时,一行数据算一个数据包。
- 解析的binlog ,如果用MySQL客户端导入,一个SQL算一个数据包。
- 在复制中,一个event算一个数据包。
5、返回NULL的情况
IN()查询在以下两种情况下返回NULL:
- 左侧的表达式为NULL
- IN()值列表中未找到匹配项并且列表中的一项为NULL
例如两个查询,都返回NULL:
//结果返回NULL
SELECT null IN (0,null,5,7);
//结果返回NULL
SELECT 3 IN (0,null,5,7);
6、IN()查询实验
创建以下数据库表:
CREATE TABLE `sys_user` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
`user_code` varchar(10) NOT NULL COMMENT '编号',
`user_name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
`age` tinyint UNSIGN NOT NULL COMMENT '年龄',
`score` tinyint UNSIGN NOT NULL COMMENT '积分',
`create_date` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户表';
首先存入这些测试数据:
实验一:隐式类型转换影响查询效率
对user_code列建唯一索引:
ALTER TABLE `sys_user` ADD UNIQUE INDEX `idx_unique_code` (`user_code` ASC);
表中的user_code列为VARCHAR类型,IN()查询时值列表中的每个值应该用单引号括起来,例如,对比下面两个SQL语句:
//user_code为字符串类型,以下查询不需要类型转换
select * from sys_user where user_code in('1001','1002','1003');
//以下查询需要进行隐性类型转换
select * from sys_user where user_code in(1001,1002,1003);
分别用explain分析查询计划:
//step 1
explain select * from sys_user where user_code in('1001','1002','1003');
//step 1输出
//----------------------------------------
id:1
select_type:SIMPLE
table:sys_user
partitions:NULL
type:range
possible_keys:idx_unique_code
key:idx_unique_code
key_len:42
ref:NULL
rows:3
filtered:100.00
Extra:Using index condition
//step 2
explain select * from sys_user where user_code in(1001,1002,1003);
//step 2输出
//----------------------------------------
id:1
select_type:SIMPLE
table:sys_user
partitions:NULL
type:ALL
possible_keys:idx_unique_code
key:NULL
key_len:NULL
ref:NULL
rows:5
filtered:50.00
Extra:Using where
实验结果
以上两个SQL语句虽然查询结果相同,但通过explain分析可以看出,如果让MySQL进行隐性类型转换,查询将变为全表扫描,效率低下。
实验二:比较的值的数量影响查询效率
仍然使用唯一索引idx_unique_code,IN()值列表的值数量大于等于表中全部记录数,例如:
//IN()值个数等于表数据总行数
explain select * from sys_user where user_code in('1001','1002','1003','1004','1005');
//IN()值个数大于表数据总行数
explain select * from sys_user where user_code in('1001','1002','1003','1004','1005','1006');
二者均输出如下:
id:1
select_type:SIMPLE
table:sys_user
partitions:NULL
type:ALL
possible_keys:idx_unique_code
key:NULL
key_len:NULL
ref:NULL
rows:5
filtered:100.00
Extra:Using where
实验结果
当IN()值列表的数量大于等于表中全部记录数时,唯一索引idx_unique_code未被使用,而是执行全表扫描。
实验三:IN()参数太多导致索引失效
给sys_user表插入测试数据,总记录数达到500条。在IN()值数量小于等于88时,索引生效:
//IN()值数量小于等于88时,索引生效
explain select * from sys_user where user_code in('1001','1002','1003','1004','1005','1006','1007','1008','1009','1010','1011','1012','1013','1014','1015','1016','1017','1018','1019','1020','1021','1022','1023','1024','1025','1026','1027','1028','1029','1030','1031','1032','1033','1034','1035','1036','1037','1038','1039','1040','1041','1042','1043','1044','1045','1046','1047','1048','1049','1050','1051','1052','1053','1054','1055','1056','1057','1058','1059','1060','1061','1062','1063','1064','1065','1066','1067','1068','1069','1070','1071','1072','1073','1074','1075','1076','1077','1078','1079','1080','1081','1082','1083','1084','1085','1086','1087','1088');
//explain输出
id:1
select_type:SIMPLE
table:sys_user
partitions:NULL
type:range
possible_keys:idx_code
key:idx_code
key_len:42
ref:NULL
rows:88
filtered:100.00
Extra:Using index comdition
而当IN()值列表的数量大于88时,索引失效,查询执行全表扫描:
id:1
select_type:SIMPLE
table:sys_user
partitions:NULL
type:ALL
possible_keys:idx_code
key:NULL
key_len:NULL
ref:NULL
rows:500
filtered:17.80
Extra:Using where
当把上面的查询语句加上LIMIT关键字,LIMIT关键字后的数量小于表记录总数(500)时,索引又生效了。
实验结果
在IN()查询中的参数个数需要进行控制,以避免索引失效的风险。比如约定50为上限,把这个限制加入编码规范进行约束。另一种简单的处理办法是,只要是IN()查询,就加上LIMIT关键字限制。
实验四:Index dive问题(索引潜水)
当IN()查询所比较的列上的索引为非唯一索引,在执行查询时,MySQL优化器会使用index dive(索引潜水)或index statistics(索引统计)的方法来估算结果行数,进而选择相应的查询计划。
Index dive方式得到的预估值是比较准确的。但随着IN()表达式中比较值数量的增加,MySQL优化器生成行估计所需的时间会变长,比较值的数量超过临界值后,会使用Index statistics的方法估算结果行数。Index statistics估算的误差较大,其特点是对数量大的值列表进行快速的行估计。
这个临界值就是MySQL系统变量eq_range_index_dive_limit,MySQL8中,该变量的默认值为200。通过如下命令查看:
show variables like 'eq_range_index_dive_limit';
继续通过实验来查看:
先对user_code列建立普通索引:
ALTER TABLE `sys_user` ADD INDEX `idx_code` (`user_code` ASC);
//IN()中的值控制在199个
explain select * from sys_user where user_code in('1001','1002','1003','1004','1005','1006','1007','1008','1009','1010','1011','1012','1013','1014','1015','1016','1017','1018','1019','1020','1021','1022','1023','1024','1025','1026','1027','1028','1029','1030','1031','1032','1033','1034','1035','1036','1037','1038','1039','1040','1041','1042','1043','1044','1045','1046','1047','1048','1049','1050','1051','1052','1053','1054','1055','1056','1057','1058','1059','1060','1061','1062','1063','1064','1065','1066','1067','1068','1069','1070','1071','1072','1073','1074','1075','1076','1077','1078','1079','1080','1081','1082','1083','1084','1085','1086','1087','1088','1089','1090','1091','1092','1093','1094','1095','1096','1097','1098','1099','1100','1101','1102','1103','1104','1105','1106','1107','1108','1109','1110','1111','1112','1113','1114','1115','1116','1117','1118','1119','1120','1121','1122','1123','1124','1125','1126','1127','1128','1129','1130','1131','1132','1133','1134','1135','1136','1137','1138','1139','1140','1141','1142','1143','1144','1145','1146','1147','1148','1149','1150','1151','1152','1153','1154','1155','1156','1157','1158','1159','1160','1161','1162','1163','1164','1165','1166','1167','1168','1169','1170','1171','1172','1173','1174','1175','1176','1177','1178','1179','1180','1181','1182','1183','1184','1185','1186','1187','1188','1189','1190','1191','1192','1193','1194','1195','1196','1197','1198','1199');
//explain输出
id:1
select_type:SIMPLE
table:sys_user
partitions:NULL
type:ALL
possible_keys:idx_code
key:NULL
key_len:NULL
ref:NULL
rows:500
filtered:39.80
Extra:Using where
再将IN()中参数增加到200,执行explain输出如下:
id:1
select_type:SIMPLE
table:sys_user
partitions:NULL
type:ALL
possible_keys:idx_code
key:NULL
key_len:NULL
ref:NULL
rows:500
filtered:40.00
Extra:Using where
再分别对199个参数和200个参数的SQL语句执行查询,查看OPTIMIZER_TRACE表中各自的TRACE信息,在rows_estimation内容块中,index_dives_for_eq_ranges的值分别为true和false,即表明IN()参数个数为199时,使用了index dive方式,IN()参数大于等于200时未使用index dive方式。
OPTIMIZER_TRACE表位于information_schema数据库,提供优化器跟踪功能,为被跟踪语句生成的信息。该功能默认关闭,通过以下命令启用:
set optimizer_trace="enabled=on";
启用后,执行目标SQL语句,然后执行以下查询获取跟踪信息:
select * from information_schema.OPTIMIZER_TRACE;
最后,主要关注查询结果中的TRACE列信息。
实验结果
- explain分析结果显示预估行数都是500,index dive方式预估行数并没有很准确(实际应是199)。可能与实验数据有关,未进一步分析。
- IN()查询使用Index dive方式的默认临界值是200,当值个数小于200时,使用Index dive方式,当值个数大于等于200时,使用Index statistics方式。
Index dive方式适用于数据量小的表,且IN()查询参数值较少的情况。反之应使用Index statistics方式以提升查询速度。
在实际运用中,可以对eq_range_index_dive_limit默认值进行调整,如果希望在对N个值做IN()查询时使用index dive方式,可将eq_range_index_dive_limit设置为N+1。若希望始终使用Index dive方式,可将eq_range_index_dive_limit设置为0。
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