MySQL的臨時表是什么？與內存表有什么區別？

概述

MySQL中臨時表主要有兩類，包括外部臨時表和內部臨時表。外部臨時表是通過語句create temporary table...創建的臨時表，臨時表只在本會話有效，會話斷開后，臨時表數據會自動清理。內部臨時表主要有兩類，一類是information_schema中臨時表，另一類是會話執行查詢時，如果執行計劃中包含有“Using temporary”時，會產生臨時表。內部臨時表與外部臨時表的一個區別在于，我們看不到內部臨時表的表結構定義文件frm。而外部臨時表的表定義文件frm，一般是以#sql{進程id}_{線程id}_序列號組成，因此不同會話可以創建同名的臨時表。

臨時表

臨時表與普通表的主要區別在于是否在實例，會話，或語句結束后，自動清理數據。比如，內部臨時表，我們在一個查詢中，如果要存儲中間結果集，而查詢結束后，臨時表就會自動回收，不會影響用戶表結構和數據。另外就是，不同會話的臨時表可以重名，所有多個會話執行查詢時，如果要使用臨時表，不會有重名的擔憂。5.7引入了臨時表空間后，所有臨時表都存儲在臨時表空間(非壓縮)中，臨時表空間的數據可以復用。臨時表并非只支持Innodb引擎，還支持myisam引擎，memory引擎等。因此，臨時表我們看不到實體(idb文件)，但其實不一定是內存表，也可能存儲在臨時表空間中。

臨時表 VS 內存表

臨時表既可以innodb引擎表，也可以是memory引擎表。這里所謂的內存表，是說memory引擎表，通過建表語句create table ...engine=memory，數據全部在內存，表結構通過frm管理，同樣的內部的memory引擎表，也是看不到frm文件中，甚至看不到information_schema在磁盤上的目錄。在MySQL內部，information_schema里面的臨時表就包含兩類：innodb引擎的臨時表和memory引擎的臨時表。比如TABLES表屬于memory臨時表，而columns,processlist,屬于innodb引擎臨時表。內存表所有數據都在內存中，在內存中數據結構是一個數組(堆表)，所有數據操作都在內存中完成，對于小數據量場景，速度比較快(不涉及物理IO操作)。但內存畢竟是有限的資源，因此，如果數據量比較大，則不適合用內存表，而是選擇用磁盤臨時表(innodb引擎)，這種臨時表采用B+樹存儲結構(innodb引擎)，innodb的bufferpool資源是共享的，臨時表的數據可能會對bufferpool的熱數據有一定的影響，另外，操作可能涉及到物理IO。memory引擎表實際上也是可以創建索引的，包括Btree索引和Hash索引，所以查詢速度很快，主要缺陷是內存資源有限。

使用臨時表的場景

前面提到執行計劃中包含有“Using temporary”時，會使用臨時表，這里列兩個主要的場景。

測試表結構如下：

mysql> show create table t1_normal\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t1_normal
Create Table: CREATE TABLE `t1_normal` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` int(11) DEFAULT NULL,
  `c2` int(11) DEFAULT NULL,
  `c3` int(11) DEFAULT NULL,
  `c4` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=770023 DEFAULT CHARSET=utf8

場景1：union

mysql> explain select * from t1_normal union select * from t1_normal; 
+----+--------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-----------------+ 
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | 
+----+--------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-----------------+ 
| 1 | PRIMARY | t1_normal | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 523848 | 100.00 | NULL | | 2 | UNION | t1_normal | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 523848 | 100.00 | NULL | | NULL | UNION RESULT | <union1,2> | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | NULL | NULL | Using temporary | +----+--------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-----------------+

union操作的含義是，取兩個子查詢結果的并集，重復的數據只保留一行，通過建立一個帶主鍵的臨時表，就可以解決“去重”問題，通過臨時表存儲最終的結果集，所以能看到執行計劃中Extra這一項里面有“Using temporary”。與union相關的一個操作是union all，后者也是將兩個子查詢結果合并，但不解決重復問題。所以對于union all，沒有“去重”的含義，因此也就不需要臨時表了。

mysql> explain select * from t1_normal  union  all select * from t1_normal;
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------+
| id | select_type | table     | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra |
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------+
|  1 | PRIMARY     | t1_normal | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 523848 |   100.00 | NULL  |
|  2 | UNION       | t1_normal | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 523848 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------+

場景2：group by

mysql> explain select c1,count(*) as count from t1_normal group by c1;
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+---------------------------------+
| id | select_type | table     | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra                           |
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+---------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1_normal | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 523848 |   100.00 | Using temporary; Using filesort |
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+---------------------------------+

group by的含義是按指定列分組，并默認按照指定列有序。上面的SQL語句含義是將t1_normal中的數據按c1列的值分組，統計每種c1列值的記錄數目。從執行計劃中我們看到了"Using temporary;Using filesort"，對于group by而言，我們首先需要統計每個值出現的數目，這就需要借助臨時表來快速定位，如果不存在，則插入一條記錄，如果存在，并累加計數，所以看到了"Using temporary"；然后又因為group by隱含了排序含義，所以還需要按照c1列進行對記錄排序，所以看到了"Using filesort"。

1).消除filesort

實際上，group by也可以顯示消除“排序含義”。

mysql> explain select c1,count(*) as count from t1_normal group by c1 order by null;
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-----------------+
| id | select_type | table     | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra           |
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-----------------+
|  1 | SIMPLE      | t1_normal | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 523848 |   100.00 | Using temporary |
+----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-----------------+

可以看到，語句中加上“order by null”后，執行計劃中，不再出現“Using filesort”。

2).消除臨時表

mysql> explain select SQL_BIG_RESULT c1,count(*) as count from t1_normal group by c1; +----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+ | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra | +----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+ | 1 | SIMPLE | t1_normal | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 523848 | 100.00 | Using filesort | +----+-------------+-----------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

可以看到執行計劃中已經沒有了“Using temporary”，所以group by并非一定依賴臨時表，臨時表在group by中的作用主要是“去重”。所以，實際上有另外一種方式，不使用臨時表，直接利用sort_buffer排序(sort_buffer不夠時，進行文件排序，具體而言是每一個有序數組作為一個單獨文件，然后進行外排歸并)，然后再掃描得到聚合后的結果集。

3).SQL_BIG_RESULT

同時我們語句中用到了“SQL_BIG_RESULT”這個hint，正是因為這個hint導致了我們沒有使用臨時表，先說說SQL_BIG_RESULT和SQL_SMALL_RESULT的含義。

SQL_SMALL_RESULT：顯示指定用內存表(memory引擎)

SQL_BIG_RESULT：顯示指定用磁盤臨時表(myisam引擎或innodb引擎)

兩者區別在于，使用磁盤臨時表可以借助主鍵做去重排序，適合大數據量；使用內存表寫入更快，然后在內存中排序，適合小數據量。下面是從MySQL手冊中摘錄的說明。

SQL_BIG_RESULT or SQL_SMALL_RESULT can be used with GROUP BY or DISTINCT to tell the optimizer that the result set has many rows or is small, respectively.

For SQL_BIG_RESULT, MySQL directly uses disk-based temporary tables if needed, and prefers sorting to using a temporary table with a key on the GROUP BY elements.

For SQL_SMALL_RESULT, MySQL uses fast temporary tables to store the resulting table instead of using sorting.

This should not normally be needed.

回到問題本身，這里MySQL優化器根據hint知道需要使用磁盤臨時表，而最終直接選擇了數組存儲+文件排序這種更輕量的方式。

如何避免使用臨時表

通常的SQL優化方式是讓group by 的列建立索引，那么執行group by時，直接按索引掃描該列，并統計即可，也就不需要temporary和filesort了。

mysql> alter table t1_normal add index idx_c1(c1);
Query OK, 0 rows affected (1 min 23.82 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
mysql> explain select c1,count(*) as count from t1_normal group by c1 order by null;
+----+-------------+-----------+------------+-------+---------------+--------+---------+------+--------+----------+-------------+
| id | select_type | table     | partitions | type  | possible_keys | key    | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |
+----+-------------+-----------+------------+-------+---------------+--------+---------+------+--------+----------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1_normal | NULL       | index | idx_c1        | idx_c1 | 5       | NULL | 523848 |   100.00 | Using index |
+----+-------------+-----------+------------+-------+---------------+--------+---------+------+--------+----------+-------------+

相關參數與狀態監控

1).參數說明

max_heap_table_size

This variable sets the maximum size to which user-created MEMORY tables are permitted to grow,The value of the variable is used to calculate MEMORY table MAX_ROWS values.

這個參數主要針對用戶創建的MEMORY表，限制內存表最大空間大小，注意不是記錄數目，與單條記錄的長度有關。如果超出閥值，則報錯。ERROR 1114 (HY000): The table 'xxx' is full

tmp_table_size

The maximum size of internal in-memory temporary tables.

對于用戶手工創建的內存表，只有參數max_heap_table_size起作用；對于內部產生的內存表，則參數max_heap_table_size和tmp_table_size同時起作用。對于內部產生的內存表(比如union，group by等產生的臨時表)，先是采用內存表(memory表)，然后超過設置的閥值(max_heap_table_size,tmp_table_size)就會轉為磁盤表，使用innodb引擎或者myisam引擎，通過參數internal_tmp_disk_storage_engine指定。

tmpdir

如果內存臨時表超出了限制，MySQL就會自動地把它轉化為基于磁盤的MyISAM表，存儲在指定的tmpdir目錄下

2.狀態監控

Created_tmp_tables，內部臨時表數目

Created_tmp_disk_tables，磁盤臨時表數目

3.information_schema相關

mysql> create temporary table t1_tmp(id int primary key,c1 int); Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) mysql> SELECT * FROM information_schema.INNODB_TEMP_TABLE_INFO; +----------+---------------+--------+-------+----------------------+---------------+ | TABLE_ID | NAME | N_COLS | SPACE | PER_TABLE_TABLESPACE | IS_COMPRESSED | +----------+---------------+--------+-------+----------------------+---------------+ | 10063 | #sql693d_29_0 | 5 | 45 | FALSE | FALSE | +----------+---------------+--------+-------+----------------------+---------------+

總結

本文詳細介紹了MySQL中臨時表的核心特征，按需創建并且自動銷毀，對于純內存的數據特別適合，但為了避免內存不可控，實際上不僅僅有內存臨時表，還有磁盤臨時表。臨時表和內存表本沒有直接關聯，因為臨時表既可以是memory引擎，又可以innodb引擎將兩者聯系到了一起，實際上不同類別的臨時表也是用到了不同引擎的優勢。臨時表使用的典型場景是union和group by。為了消除臨時表，我們需要對group by列添加索引，或者對于大結果集，使用SQL_BIG_RESULT等。最后本文介紹了臨時表相關的參數和狀態變量，以及information_schema中的臨時表信息。

以上就是MySQL臨時表深入理解的詳細內容，更多請關注億速云其它相關文章！