日报表定时任务优化历程

报表需求背景

报表是一个很常见的需求，在项目中后期往往会需要加多种维度的一些统计信息，今天就来谈谈上线近10个月后的一次报表优化优化之路（从一天报表跑需要五分钟，优化至秒级）
需求：对代理商进行日统计
统计数据：门店数量、设备总数、当日订单数/金额/退款/收益、门店七日新增数、30日0订单门店数量
前置约束：未明确标明指定主库操作 以及事务，则默认代表走从库以及 默认事务

先来看看这一版的流程：

// 以下所有查询/统计 均为从MySQL中获取

按天 开始 循环（任务调度时可指定日期补偿重跑，防止后续定时任务中断，默认跑昨日数据）
    1. 获取所有代理商（大几千个）
        代理商列表 循环开始
    2. 门店统计
        2.1    获取代理名下所有门店列表
        2.2    查询代理近三十天内有订单的门店ID，对比门店列表 得到：30日0订单门店数量
        2.3    获取代理名下七日新增门店
    3. 设备总数统计
    4. 订单统计
        4.1    统计代理昨日订单数/订单金额/退款（订单/收益 均是千万级表）
        4.2    统计代理昨日收益
        代理商列表 循环结束
    5. 新开事务 且 指定主库
        5.1    清理对应日期的统计数据
        5.2    对统计数据进行分批提交（mybatis拼接SQL，千条为一个批次，防止后续当日统计数据过多，导致SQL长度超限）
        5.3    事务提交
按天 结束 循环

以上流程跑当日耗时大约在4-5分钟，乍一看其实并不慢，但此时距离上线已有九月有余，乍一算这个任务得跑20+小时
不管了，能跑就行，先上线再优化
…
after a long time
午夜惊醒，这玩意得优化哇，这也太不好用了
-_- 还债的时刻到了
…

第二版

思考：报表任务里都是一些MySQL查询以及内存循环对比，且门店统计那块是嵌套循环查询，订单的查询时间也有点长
带着这些思路去排查，发现几个问题：

每个代理都需要去查询一遍门店统计信息，这里网络IO次数 = 总代理数量
若每次50ms * 几千，emm，怎么这么多…
订单的查询某些代理耗时很高，去看了下索引，emm，1 2 3 4 …8 9 10个索引
了解到MySQL8.0是基于成本模型来生成执行计划的，那么有可能是索引不完全匹配或执行计划偏移，下面贴一下SQL与表当前索引

# 订单统计SQL
SELECT
    count( * ) orderTotal,
    sum( pay_amount ) AS orderAmount,
    sum( refund_amount ) AS refundTotal
FROM
    order 
WHERE
    agent_id = #{groupId}
    AND pay_rev_time BETWEEN #{startDate} and #{endDate}    # 这个时间可能会有跨度
    
# 贴下部分索引
uk_order_no            `order_no` ASC
idx_agent_id            `agent_id` ASC
idx_pay_rev_time    `pay_rev_time` ASC
idex_emp            `empower_time` ASC

发现问题，那么就开始一个个尝试改造优化下：

问题一流程优化

1. 分组查询所有代理 门店总数
2. 分组查询所有代理 7 日新增门店数
3. 分组查询所有代理 名下门店总数
4. 分组查询所有代理 近三十天内有订单的门店ID
5. 分组查询所有代理 设备总数
6. 分组查询所有代理 昨日收益金额
按天 开始 循环（任务调度时可指定日期补偿重跑，防止后续定时任务中断，默认跑昨日数据）
    7. 获取所有的代理
        代理商列表 循环开始
            8. 门店统计
                8.1    内存中 获取代理名下所有门店列表（时间复杂度O(1)）
                8.2    内存中 查询代理近三十天内有订单的门店ID，对比门店列表 得到：30日0订单门店数量（时间复杂度O(1)）
                8.3    内存中 获取代理名下七日新增门店（时间复杂度O(M+N) 代理门店列表 与 有订单门店列表求交集）
            9. 订单统计
                9.1    MySQL 统计代理昨日订单数/订单金额/退款
                9.2    内存中 统计代理昨日收益（时间复杂度O(1)）
            10. 内存中 获取设备总数统计（时间复杂度O(1)）
            11. 新开事务 且 指定主库
                11.1    清理对应日期的统计数据
                11.2    对统计数据进行分批提交（mybatis拼接SQL，千条为一个批次，防止后续当日统计数据过多，导致SQL长度超限）
                11.3    事务提交
          
        代理商列表 循环结束
按天 结束 循环

至此重跑，发现统计一天的数据已经达到秒级，这里给到一段真实执行时间

问题二SQL优化

看到这里就会有小伙伴有疑问了，为什么上面 9.1流程 中不采用预先一次性统计所有代理数据呢？
这里是为了引出第二个优化方向，不然这不就结束了嘛~~~

修改后打补丁继续执行，又又又失败了…

# 回顾上面的 订单统计SQL，有两个条件，分别是：agent_id、pay_rev_time
# 而这两个字段也分别有自己的独立索引，分别是：idx_agent_id、idx_pay_rev_time

# 那么对于优化器就大概以下几个策略来进行查询：
#     1. 根据 idx_pay_rev_time索引来找到一段时间内数据，然后再根据agent_id 筛选出最终的结果
#     2. 根据 agent_id索引来找到具体代理商的数据，然后再根据pay_rev_time 筛选出最终的结果
#     3. 全表 扫

# 在业务中，使用上述几种方式去查询都将不是最优解，而 agent_id、pay_rev_time又是此SQL的必填条件，
# 此时可以为他们创建一个联合索引：ALTER TABLE order ADD INDEX idx_agentid_paytime (agent_id,pay_rev_time);
# 并且在SQL上强制使用此索引，防止执行计划偏移

SELECT
    count( * ) orderTotal,
    sum( pay_amount ) AS orderAmount,
    sum( refund_amount ) AS refundTotal
FROM
    order force index(idx_agentid_paytime)
WHERE
    agent_id = #{groupId}
    AND pay_rev_time BETWEEN #{startDate} and #{endDate}