`STRAIGHT_JOIN` 的强制连接顺序优化

好的，各位亲爱的程序员朋友们，欢迎来到今天的“数据库优化奇妙夜”！🌃 今晚，我们不聊风花雪月，只谈代码人生，哦不，是SQL人生！今天的主角，就是这位数据库界的“霸道总裁”—— STRAIGHT_JOIN！

想象一下，你是一位经验丰富的媒婆，哦不，数据库优化师，你的任务就是撮合（连接）不同的表，让他们产生爱情的结晶（查询结果）。但有时候，缘分天注定，不对，是数据库引擎自己“注定”的连接顺序，可能并不那么高效，甚至会让你吐血三升！这时候，STRAIGHT_JOIN 就闪亮登场了，它就像一根红线，强制指定连接顺序，让数据库引擎乖乖听话，按照你的意思来！

一、STRAIGHT_JOIN：霸道总裁的自我修养

STRAIGHT_JOIN，顾名思义，就是“直接连接”。它是一种SQL连接类型，它会强制MySQL按照语句中表出现的顺序进行连接。这与MySQL优化器通常会根据成本估算来选择最佳连接顺序的行为截然不同。

简单来说，STRAIGHT_JOIN就像一位霸道总裁，它会霸气地对MySQL优化器说：“别废话，照我说的顺序连，出了问题我负责！”💪

1.1 语法格式

STRAIGHT_JOIN 的语法非常简单，只需要将标准的 JOIN 替换为 STRAIGHT_JOIN 即可。例如：

SELECT *
FROM table1
STRAIGHT_JOIN table2 ON table1.column1 = table2.column1;

SELECT *
FROM table1, table2
WHERE table1.column1 = table2.column1; -- 相当于 INNER JOIN

1.2 为什么需要 STRAIGHT_JOIN？

你可能会问：“MySQL优化器不是号称很智能吗？它自己选择的连接顺序肯定是最优的啊，为什么还要用 STRAIGHT_JOIN 来瞎指挥呢？”

问得好！👏 MySQL优化器确实很聪明，但它也不是万能的。在某些情况下，优化器的成本估算可能会出错，导致选择了次优的连接顺序。

以下是一些可能导致优化器出错的情况：

• 统计信息不准确： MySQL优化器依赖于表的统计信息（例如，行数、索引的基数等）来估算成本。如果统计信息过时或不准确，优化器可能会做出错误的判断。
• 复杂的查询： 对于包含多个表的复杂查询，优化器可能难以找到全局最优的连接顺序。
• 隐藏的数据分布： 有些数据分布的特性是优化器无法轻易察觉的，例如，某些列的值可能高度相关，导致优化器误判。

举个栗子🌰：

假设我们有三个表：customers（客户表）、orders（订单表）和 products（产品表）。我们需要查询所有购买了特定产品的客户信息。

SELECT c.customer_id, c.customer_name, o.order_id, p.product_name
FROM customers c
JOIN orders o ON c.customer_id = o.customer_id
JOIN products p ON o.product_id = p.product_id
WHERE p.product_name = '超级无敌好用的产品';

在这个查询中，如果 products 表中只有一个产品名为 ‘超级无敌好用的产品’，那么先过滤 products 表，然后再连接 orders 和 customers 表，效率会更高。

但如果MySQL优化器认为 customers 表的行数最少，可能会先连接 customers 和 orders 表，然后再连接 products 表，导致扫描大量的 orders 表，效率降低。

这时候，我们就可以使用 STRAIGHT_JOIN 来强制指定连接顺序：

SELECT c.customer_id, c.customer_name, o.order_id, p.product_name
FROM products p
STRAIGHT_JOIN orders o ON o.product_id = p.product_id
STRAIGHT_JOIN customers c ON c.customer_id = o.customer_id
WHERE p.product_name = '超级无敌好用的产品';

1.3 STRAIGHT_JOIN 的适用场景

总的来说，STRAIGHT_JOIN 适用于以下场景：

• 当你对连接顺序有明确的认识，并且确信优化器选择的顺序不是最优的时候。 这需要你对数据和查询有深入的了解。
• 当你需要绕过优化器的某些限制或bug的时候。 虽然这种情况比较少见，但确实存在。
• 当你需要稳定查询的执行计划，避免优化器因为统计信息的改变而改变连接顺序的时候。 这对于某些对性能要求非常高的应用来说非常重要。

二、STRAIGHT_JOIN 的正确使用姿势

STRAIGHT_JOIN 是一把双刃剑，用得好可以提升性能，用不好可能会适得其反。因此，在使用 STRAIGHT_JOIN 时，需要格外小心，掌握正确的姿势。

2.1 知己知彼，百战不殆

在使用 STRAIGHT_JOIN 之前，一定要深入了解你的数据和查询。

• 分析查询的执行计划： 使用 EXPLAIN 命令查看查询的执行计划，了解优化器选择的连接顺序、使用的索引等信息。
• 了解表的数据分布： 了解每个表的数据量、列的基数、是否存在倾斜等情况。
• 评估不同连接顺序的成本： 根据你对数据的了解，评估不同连接顺序的成本，选择最优的连接顺序。

2.2 小表驱动大表

在选择连接顺序时，一个重要的原则是“小表驱动大表”。也就是说，尽量让小表作为驱动表（第一个被连接的表），以便尽早地过滤掉不必要的行，减少后续连接的成本。

2.3 利用索引

索引是提升查询性能的关键。在使用 STRAIGHT_JOIN 时，要确保连接的列上有合适的索引，以便快速地找到匹配的行。

2.4 避免笛卡尔积

笛卡尔积是指两个表的所有行都进行组合的结果。如果连接条件不正确，可能会导致产生大量的笛卡尔积，严重影响查询性能。因此，在使用 STRAIGHT_JOIN 时，一定要确保连接条件正确，避免产生笛卡尔积。

2.5 谨慎使用

STRAIGHT_JOIN 是一种强制性的优化手段，会绕过优化器的自动优化。因此，除非你有充分的理由，否则尽量不要使用 STRAIGHT_JOIN。

三、STRAIGHT_JOIN 的替代方案

虽然 STRAIGHT_JOIN 在某些情况下很有用，但它并不是万能的。在很多情况下，我们可以通过其他方式来优化查询，例如：

• 优化索引： 创建合适的索引可以大大提升查询性能。
• 重写查询： 通过改变查询的结构，可以帮助优化器选择更优的执行计划。
• 使用提示（Hints）： MySQL提供了一些提示（Hints），可以用来指导优化器选择特定的执行计划。 例如 USE INDEX , FORCE INDEX , IGNORE INDEX。
• 分析表： 定期使用 ANALYZE TABLE 命令更新表的统计信息，以便优化器做出更准确的成本估算。

四、STRAIGHT_JOIN 的实战演练

为了更好地理解 STRAIGHT_JOIN 的用法，我们来看一个实际的例子。

假设我们有三个表：users（用户表）、posts（帖子表）和 comments（评论表）。我们需要查询所有发布了包含特定关键词的帖子的用户的用户名和评论内容。

SELECT u.username, c.content
FROM users u
JOIN posts p ON u.user_id = p.user_id
JOIN comments c ON p.post_id = c.post_id
WHERE p.content LIKE '%关键词%';

在这个查询中，如果 posts 表中包含大量帖子，但只有少数帖子包含关键词，那么先过滤 posts 表，然后再连接 users 和 comments 表，效率会更高。

我们可以使用 STRAIGHT_JOIN 来强制指定连接顺序：

SELECT u.username, c.content
FROM posts p
STRAIGHT_JOIN users u ON u.user_id = p.user_id
STRAIGHT_JOIN comments c ON p.post_id = c.post_id
WHERE p.content LIKE '%关键词%';

五、STRAIGHT_JOIN 的注意事项

• STRAIGHT_JOIN 会禁用查询缓存。
• STRAIGHT_JOIN 只影响连接顺序，不会影响其他优化，例如索引的使用。
• 在MySQL 8.0中，STRAIGHT_JOIN 已经被标记为过时，建议使用 JOIN ORDER 提示来替代。

六、JOIN ORDER 提示：STRAIGHT_JOIN 的接班人

在MySQL 8.0中，官方推荐使用 JOIN ORDER 提示来控制连接顺序，而不是 STRAIGHT_JOIN。JOIN ORDER 提示更加灵活，可以精确地指定连接顺序，而不会像 STRAIGHT_JOIN 那样强制所有连接都按照指定的顺序进行。

JOIN ORDER 提示的语法如下：

SELECT /*+ JOIN_ORDER(table1, table2, table3) */ ...
FROM table1
JOIN table2 ON ...
JOIN table3 ON ...;

例如，要强制按照 posts -> users -> comments 的顺序进行连接，可以使用以下查询：

SELECT /*+ JOIN_ORDER(p, u, c) */ u.username, c.content
FROM users u
JOIN posts p ON u.user_id = p.user_id
JOIN comments c ON p.post_id = c.post_id
WHERE p.content LIKE '%关键词%';

七、总结：STRAIGHT_JOIN 的正确打开方式

STRAIGHT_JOIN 就像一把锋利的宝剑，用得好可以斩妖除魔，提升性能，用不好可能会伤及自身。因此，在使用 STRAIGHT_JOIN 时，一定要慎之又慎，掌握正确的姿势。

• 深入了解数据和查询： 在使用 STRAIGHT_JOIN 之前，一定要深入了解你的数据和查询，评估不同连接顺序的成本。
• 小表驱动大表： 尽量让小表作为驱动表，以便尽早地过滤掉不必要的行。
• 利用索引： 确保连接的列上有合适的索引，以便快速地找到匹配的行。
• 避免笛卡尔积： 确保连接条件正确，避免产生笛卡尔积。
• 谨慎使用： 除非你有充分的理由，否则尽量不要使用 STRAIGHT_JOIN。
• 考虑使用 JOIN ORDER 提示： 在MySQL 8.0中，建议使用 JOIN ORDER 提示来控制连接顺序。

希望今天的“数据库优化奇妙夜”能够帮助大家更好地理解和使用 STRAIGHT_JOIN。记住，优化之路漫漫，需要我们不断学习和实践！ 🚀

最后，祝大家编码愉快，Bug少少！ 🍻