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MySQL で GROUP BY と ORDER BY を 同時に 使いたくなったら ー MySQLクエリチューニング外伝 Jun 2, 2020 @ 吉祥寺.pm22 まみー (@mamy1326) / Lancers

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Twitter Work Like ✔ 2017年の趣味：MySQL ✔ 2018年の趣味：DNS ✔ 2020年の趣味：業務に没頭 (CakePHP4) ：@mamy1326（まみー） ：Lancers,Inc. @ PHPer ：cune.jp 自己紹介 2

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✔ MySQL ユーザー 　　→他の RDBMS だと 標準SQL違反 ✔ 巨大なデータ を扱う人 　　→1000万件以上 の テーブルJOIN ✔ グループ化とソート を一緒にやりたい 　　→1 対 n のテーブルJOIN 想定オーディエンスのみなさま 3

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　質問です 1 4

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5 1 対 n で JOIN したことある人✋

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6 n 側 で GROUP BY したことある人✋

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起きていたこと ✔ スロークエリ ( 180 sec ) 　　→1 対 n のJOIN 7

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起きていたこと ✔ スロークエリ ( 180 sec ) 　　→1 対 n のJOIN ✔ インデックスで 速度改善せず 　　→別の複合インデックスが選択された 8

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起きていたこと ✔ スロークエリ ( 180 sec ) 　　→1 対 n のJOIN ✔ インデックスで 速度改善せず 　　→別の複合インデックスが選択された ✔ そもそも クエリが間違って いた 　　→ONLY_FULL_GROUP_BY 違反 (後述) 9

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起きていたこと ✔ スロークエリ ( 180 sec ) 　　→1 対 n のJOIN ✔ インデックスで 速度改善せず 　　→別の複合インデックスが選択された ✔ そもそも クエリが間違って いた 　　→ONLY_FULL_GROUP_BY 違反 (後述) 10 データで検証し 解決までをお話しします

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間違いに気づいた理由 11

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間違いに気づいた理由 12 クエリと インデックスの解釈が 間違っていた

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間違いに気づいた理由 13 以前の職場の同僚で 凄腕DBA

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間違いに気づいた理由 14 ポジティブフィードバックに 全力で感謝

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今日の目標 やろう！データ検証 直そう！間違ったクエリ 改善！スロークエリ 15

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今日の目標 16 やろう！データ検証 直そう！間違ったクエリ 改善！スロークエリ

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環境 Amazon Aurora 17 mysql> select AURORA_VERSION(); +------------------+ | AURORA_VERSION() | +------------------+ | 2.04.5 | +------------------+ 1 row in set (0.00 sec)

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環境 MySQL Engine 18 mysql> select version(); +------------+ | version() | +------------+ | 5.7.12-log | +------------+ 1 row in set (0.00 sec)

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環境 スロークエリ検出時間 19 mysql> show variables like 'long%'; +-----------------+-----------+ | Variable_name | Value | +-----------------+-----------+ | long_query_time | 10.000000 | +-----------------+-----------+ 1 row in set (0.01 sec)

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　質問です 2 20

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21 正直 雰囲気で ORM を 使っている！✋

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22 正直 本番と同じ構成で データ検証していない✋

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23 そうだ データ検証 (検証環境) しよう

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データ検証の目的 ✔ 要件通りのデータが取れているか 　　→自作のテストデータは 必ず抜け漏れる 24

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データ検証の目的 ✔ 要件通りのデータが取れているか 　　→自作のテストデータは 必ず抜け漏れる ✔ 速度が著しく低下しないか 　　→本番で 動くクエリが ジャスティスだ 25

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26 要件

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要件 ✔ ユーザーを 最新更新順 にソート 　　→users テーブルが親 ✔ ファイルはユーザー情報 の一部 　　→uploads テーブルが子 27

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28 検証の前に 間違ったクエリ解説

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 29 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20;

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 30 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; ユーザー 1 対 ファイル n uploads は数千万レコード

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 31 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; 特定せずにユーザーの 一覧を表示する (管理画面)

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 32 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; 特定しないので WHERE句で 絞り込めない

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 33 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; 複数レコードを ユーザー単位に グルーピング

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 34 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; グルーピングした結果で 更新の降順に ユーザー一覧をソート

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 35 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; それ 標準SQL違反 です

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動いていたクエリ (標準SQL違反) 全体像 36 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; ONLY_FULL_GROUP _BY 違反

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ONLY_FULL_GROUP_BY 違反 ✔ 公式 　https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/ja/sql-mode.html#sql-mode-setting ✔ 引用 　・ONLY_FULL_GROUP_BY GROUP BY 句で名前が指定されていない 非集約カラムを、選択リスト、HAVING 条件、 または (MySQL 5.6.5 以降で) ORDER リストが 参照するクエリーを拒否します。 37

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間違った前提条件 ✔ 集約・非集約カラムの 考慮漏れ 　　→GROUP BY 対象外のカラムは不定 　　→ゆえに 集約関数を使う必要 がある ✔ 標準SQL違反を (僕が) 知らなかった 　　→MySQL 5.6.5 より前では動く 　　→他の RDBMS ではエラー 　　→MySQL 5.6.5 以降では設定次第でエラー 38

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39 そもそも クエリが間違って いた

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40 標準SQL違反でも パッと見 は データが 正しく見えた

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41 まずは 間違った クエリを 検証 します

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データ検証 クエリ 42 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created ✔ 便宜上、必要そうなカラム指定 　→実際は利用カラムのみ指定

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データ検証 クエリ 43 FROM users LEFT JOIN uploads ON uploads.user_id = users.id ✔ 1テーブルのJOIN 　→ユーザーとファイルのテーブル

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データ検証 クエリ 44 GROUP BY uploads.user_id ORDER BY uploads.created DESC LIMIT 20; ✔ ONLY_FULL_GROUP_BY 違反 　→この条件でどんな結果が返るのか

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45 データ検証 データ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) ✔ 2回に分けて更新されている 　→想定は最新のレコードの日付が欲しい

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46 データ検証 データ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) ✔ 2回に分けて更新されている 　→想定は最新のレコードの日付が欲しい スライドの都合上 ユーザーで 絞って表示

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47 データ検証 データ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) ✔ 2回に分けて更新されている 　→想定は最新のレコードの日付が欲しい 1回目に 3枚画像を アップロード

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48 データ検証 データ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) ✔ 2回に分けて更新されている 　→想定は最新のレコードの日付が欲しい 2回目に 1枚画像を アップロード

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49 データ検証 データ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) ✔ 2回に分けて更新されている 　→想定は最新のレコードの日付が欲しい ユーザーとして 最新の更新日付

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50 データ検証 クエリ実行 mysql> SELECT -> users.nickname, -> users.email, -> uploads.created -> FROM -> users -> LEFT JOIN uploads -> ON uploads.user_id = users.id -> WHERE -> users.id = 2177557 -> GROUP BY -> uploads.user_id -> ORDER BY -> uploads.created DESC -> LIMIT 20; +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname | email | created | +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname_2177557 | test+2177557@lancers.co.jp | 2020-02-14 21:10:26 | +------------------+----------------------------+---------------------+ 1 row in set (0.01 sec)

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51 データ検証 結果検証 +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname | email | created | +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname_2177557 | test+2177557@lancers.co.jp | 2020-02-14 21:10:26 | +------------------+----------------------------+---------------------+ 狙いとは 別のレコードの created

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52 データ検証 結果検証 +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname | email | created | +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname_2177557 | test+2177557@lancers.co.jp | 2020-02-14 21:10:26 | +------------------+----------------------------+---------------------+ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) 欲しかった レコード

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53 データ検証 結果検証 +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname | email | created | +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname_2177557 | test+2177557@lancers.co.jp | 2020-02-14 21:10:26 | +------------------+----------------------------+---------------------+ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) このうちの どれかになる

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データ検証まとめ ✔ 非集約カラムの値は 不定 　　→何が返るかわからない (ソートされない) ✔ クエリは 解釈順 が決まっている 　　→GROUP BY の 後に ORDER BY ✔ 要件を 満たせない 　　→クエリを書き換える必要がある 54

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55 間違っている ことが わかった ので…

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今日の目標 56 やろう！データ検証 直そう！間違ったクエリ 改善！スロークエリ

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要件の再整理 ✔ ユーザーを 更新順で降順 ソート 　　→uploads.created の最新で ORDER BY ✔ GRUOP BY で グルーピング 　　→複数レコードを1つに ✔ 不定カラムは集約 して一定に 　　→RDBMS が返す値を正しく指定 57

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GROUP BY と 集約関数 不定な値のカラムを一定に ✔ 同じ値のカラムで グルーピング 　　→複数のデータを集約した計算結果が欲しい ✔ 不定な値の 返し方を指定 　　→最大値はMAX、最小値はMIN、集計はSUM、平均値はAVG、など RDBMS が 返せる値 になる 58

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やること ✔ サブクエリを使う ✔ uploads をグルーピング・集約 ✔ 結果を users と JOIN ✔ uploads.created で ORDER BY 59

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結果 修正したクエリ 60 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users INNER JOIN ( SELECT user_id, MAX(created) as created FROM uploads GROUP BY user_id ) as uploads ON users.id = uploads.user_id WHERE users.id = 2177557 ORDER BY uploads.created DESC

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結果 修正したクエリ 61 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users INNER JOIN ( SELECT user_id, MAX(created) as created FROM uploads GROUP BY user_id ) as uploads ON users.id = uploads.user_id WHERE users.id = 2177557 ORDER BY uploads.created DESC uploads を サブクエリで グルーピング

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結果 修正したクエリ 62 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users INNER JOIN ( SELECT user_id, MAX(created) as created FROM uploads GROUP BY user_id ) as uploads ON users.id = uploads.user_id WHERE users.id = 2177557 ORDER BY uploads.created DESC 集約関数 MAX() で 最大値を指定

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結果 修正したクエリ 63 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users INNER JOIN ( SELECT user_id, MAX(created) as created FROM uploads GROUP BY user_id ) as uploads ON users.id = uploads.user_id WHERE users.id = 2177557 ORDER BY uploads.created DESC users と JOIN

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結果 修正したクエリ 64 SELECT users.nickname, users.email, uploads.created FROM users INNER JOIN ( SELECT user_id, MAX(created) as created FROM uploads GROUP BY user_id ) as uploads ON users.id = uploads.user_id WHERE users.id = 2177557 ORDER BY uploads.created DESC 最新日付で ソート

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データ検証 実行結果 65 mysql> SELECT -> users.nickname, -> users.email, -> uploads.created -> FROM -> users -> INNER JOIN -> ( -> SELECT -> user_id, -> MAX(created) as created -> FROM -> uploads -> GROUP BY -> user_id -> ) as uploads -> ON users.id = uploads.user_id -> WHERE -> users.id = 2177557 -> ORDER BY -> uploads.created DESC; +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname | email | created | +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname_2177557 | test+2177557@lancers.co.jp | 2020-04-17 16:16:21 | +------------------+----------------------------+---------------------+ 1 row in set (1.30 sec)

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66 データ検証 結果検証 +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname | email | created | +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname_2177557 | test+2177557@lancers.co.jp | 2020-04-17 16:16:21 | +------------------+----------------------------+---------------------+ 要件通りの created

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67 データ検証 結果検証 +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname | email | created | +------------------+----------------------------+---------------------+ | nickname_2177557 | test+2177557@lancers.co.jp | 2020-04-17 16:16:21 | +------------------+----------------------------+---------------------+ mysql> select id, user_id, created from uploads where user_id=2177557; +----------+---------+---------------------+ | id | user_id | created | +----------+---------+---------------------+ | 21551405 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551406 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21551407 | 2177557 | 2020-02-14 21:10:26 | | 21519333 | 2177557 | 2020-04-17 16:16:21 | +----------+---------+---------------------+ 4 rows in set (0.00 sec) 欲しかった カラム値

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68 無事に 要件を満たした✨

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69 しかしまだ 課題 がある

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やろう！データ検証 直そう！間違ったクエリ 改善！スロークエリ 今日の目標 70

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71 お時間の都合で ポイントのみ お話しします

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72 スロークエリ改善 インデックス作成 mysql> ALTER TABLE uploads ADD INDEX user_id_created(user_id, created); Query OK, 0 rows affected (1 min 39.44 sec) Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 ✔ uploads に複合インデックス作成 　→インデックスのみでグルーピング、 　　集約を想定

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スロークエリ改善 EXPLAIN 実行 73 mysql> EXPLAIN SELECT -> users.nickname, -> users.email, -> uploads.created -> FROM -> users -> INNER JOIN -> ( -> SELECT -> user_id, -> MAX(created) as created -> FROM -> uploads -> GROUP BY -> user_id -> ) as uploads -> ON users.id = uploads.user_id -> ORDER BY -> uploads.created DESC -> LIMIT 20\G

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スロークエリ改善 EXPLAIN 結果 74 *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: PRIMARY table: partitions: NULL type: ALL possible_keys: NULL key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 683462 filtered: 100.00 Extra: Using filesort *************************** 2. row *************************** id: 1 select_type: PRIMARY table: users partitions: NULL type: eq_ref possible_keys: PRIMARY key: PRIMARY key_len: 4 ref: uploads.user_id rows: 1 filtered: 100.00 Extra: NULL *************************** 3. row *************************** id: 2 select_type: DERIVED table: uploads partitions: NULL type: range possible_keys: user_id_belong_to,user_id_created key: user_id_created key_len: 4 ref: NULL rows: 683462 filtered: 100.00 Extra: Using index for group-by 3 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

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スロークエリ改善 EXPLAIN 結果 - 注目ポイント 75 *************************** 3. row *************************** id: 2 select_type: DERIVED table: uploads partitions: NULL type: range possible_keys: user_id_belong_to,user_id_created key: user_id_created key_len: 4 ref: NULL rows: 683462 filtered: 100.00 Extra: Using index for group-by 3 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

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スロークエリ改善 EXPLAIN 結果 - 注目ポイント 76 *************************** 3. row *************************** id: 2 select_type: DERIVED table: uploads partitions: NULL type: range possible_keys: user_id_belong_to,user_id_created key: user_id_created key_len: 4 ref: NULL rows: 683462 filtered: 100.00 Extra: Using index for group-by 3 rows in set, 1 warning (0.00 sec) 作成した インデックスが 選択されている

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スロークエリ改善 EXPLAIN 結果 - 注目ポイント 77 *************************** 3. row *************************** id: 2 select_type: DERIVED table: uploads partitions: NULL type: range possible_keys: user_id_belong_to,user_id_created key: user_id_created key_len: 4 ref: NULL rows: 683462 filtered: 100.00 Extra: Using index for group-by 3 rows in set, 1 warning (0.00 sec) ルースインデックススキャン が適用されている

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スロークエリ改善 EXPLAIN 結果 - 注目ポイント 78 *************************** 3. row *************************** id: 2 select_type: DERIVED table: uploads partitions: NULL type: range possible_keys: user_id_belong_to,user_id_created key: user_id_created key_len: 4 ref: NULL rows: 683462 filtered: 100.00 Extra: Using index for group-by 3 rows in set, 1 warning (0.00 sec) ルースインデックススキャン (公式URL) https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/ja/group-by- optimization.html

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スロークエリ改善 実際の実行結果 79 mysql> SELECT -> users.nickname, -> users.email, -> uploads.created -> FROM -> users -> INNER JOIN -> ( -> SELECT -> user_id, -> MAX(created) as created -> FROM -> uploads -> GROUP BY -> user_id -> ) as uploads -> ON users.id = uploads.user_id -> ORDER BY -> uploads.created DESC -> LIMIT 20\G (தུ) 20 rows in set (1.27 sec)

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スロークエリ改善 実際の実行結果 80 mysql> SELECT -> users.nickname, -> users.email, -> uploads.created -> FROM -> users -> INNER JOIN -> ( -> SELECT -> user_id, -> MAX(created) as created -> FROM -> uploads -> GROUP BY -> user_id -> ) as uploads -> ON users.id = uploads.user_id -> ORDER BY -> uploads.created DESC -> LIMIT 20\G (தུ) 20 rows in set (1.27 sec) 180 sec の スロークエリが 改善された

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81 まとめ

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まとめ ✔ データ検証を通して 要件を検証 　　→結果が間違っていることを証明 ✔ 間違いを修正し要件を達成 　　→標準SQL違反の理解と正しいクエリ実装 ✔ インデックスでパフォーマンス改善 　　→180 sec -> 1.3 sec 82

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今日の目標 (ふりかえり) やろう！データ検証 直そう！間違ったクエリ 改善！スロークエリ 83

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84 終わりに

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終わりに ✔ 必ず 検証・計測 しよう 　　→運用保守を見越して品質を保証 ✔ 正しい クエリの解釈 をしよう 　　→使い方を知ることで間違いを正す ✔ クエリを書ける ようになろう 　　→クエリありきでORMを利用 85

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86 ポジティブフィードバックは 人生の宝物 ✨

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大切！日々の運用改善 運用は愛 ・ 後から変更は大変 ・ インフラは他人事じゃない ・ 0 -> 1 以降も大事 ・ データの寿命はアプリより長い 87

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大切！日々の運用改善 運用は愛 ・ 後から変更は大変 ・ インフラは他人事じゃない ・ 0 -> 1 以降も大事 ・ データの寿命はアプリより長い 88 100 から 1000 にするには 育てる愛情が必要

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愛を持って 運用改善しましょう！ 89

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MySQL! MySQL! #F0F0F0 #666666 #E6855E #5EC84E #F0F0F0 　あいうえおかきくけこさしすせそ #E6855E 　　あいうえおかきくけこさしすせそ #5EC84E 　あいうえおかきくけこさしすせそ