阿里巴巴的数据库开发规约

阿里巴巴曾发布一份《Java开发手册》，其中明确规定不允许在数据库中进行超过三张表的联接操作。

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在日常的数据库操作中，我们发现SQL中进行JOIN操作的频率相对较低。虽然在离线数据分析中可能会涉及多张表的JOIN，但在在线系统中，这种情况较为罕见。很多人对此产生疑问，究其原因，主要是JOIN操作的效率较低。

JOIN操作的低效率

MySQL使用**嵌套循环（Nested-Loop Join）**的方式来处理关联查询。简单来说，它通过两层循环来完成：第一张表作为外循环，第二张表作为内循环，外循环中的每条记录都与内循环中的记录进行匹配，符合条件的结果便会被输出。

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在具体的算法实现中，主要有三种类型：simple nested loop、block nested loop和index nested loop。

这三种算法的效率普遍不高。

首先，最简单的算法是simple nested loop，其工作原理是对两张表进行全量扫描并逐条对比，因此其时间复杂度为O(n^2)。

其次，index nested loop是一种较为高效的算法，它在内循环的表上使用索引进行查询，从而将复杂度降低到近似O(n log n)。

最后，block nested loop算法引入了一个Buffer，会提前将外循环的一部分结果存储到多个JOIN BUFFER中，内循环对每一行都与多个Buffer中的所有数据进行比较，从而减少内循环的次数。其复杂度为O(M*N)，其中M表示Buffer的数量。

虽然MySQL在不断优化这些算法，但它们的复杂度依然较高。这就是为什么不建议在数据库中进行多表JOIN操作的原因。随着涉及的表和数据量的增加，JOIN操作的效率将呈指数级下降。

解决多表数据查询的替代方案

若无法通过数据库进行关联查询，查询多表数据时应考虑以下两种方法：

  1. 在内存中自行关联：即先从数据库中检索数据，然后在代码中进行二次查询并进行关联。

  2. 数据冗余：在表中保留一些重要数据的冗余，避免关联查询。

实际上，数据冗余在互联网业务中是一种常见做法，这是一种典型的开发策略，即**"用空间换时间"**。通过增加数据冗余，可以显著提升查询速度。

在互联网业务中，常见的情况是数据量大、并发高，并且查询频率往往远高于写入频率。因此，适当进行反范式设计，通过字段冗余提高查询性能，降低响应时间，以提升系统的并发处理能力。