Mysql查询优化器浅析(下)(摘自老杨)

7 存取类型
当我们评估一个条件表达式, MySQL 判断该表达式的存取类型。下面是一些存取类型,按照从最优到最差的顺序进行排列:
system … 系统表,并且是常量表
const … 常量表
eq_ref … unique/primary 索引,并且使用的是 '=' 进行存取
ref … 索引使用 '=' 进行存取
ref_or_null… 索引使用 '=' 进行存取,并且有可能为 NULL
range … 索引使用 BETWEEN IN >= LIKE 等进行存取
index … 索引全扫描
ALL … 表全扫描
优化器根据存取类型选择合适的驱动表达式。考虑如下的查询语句:
SELECT *
FROM Table1
WHERE indexed_column = 5 AND unindexed_column = 6
因为 indexed_column 拥有更好的存取类型,所以更有可能使用该表达式做为驱动表达式。这里只考虑简单的情况,不考虑特殊的情况。
那么驱动表达式的意思是什么呢?考虑到这个查询语句有两种可能的执行方法 :
1) 不好的执行路径:读取表的每一行(称为“全表扫描”),对于读取到的每一行,检查相应的值是否满足 indexed_column 以及 unindexed_column 对应的条件。
2) 好的执行路径:通过键值 indexed_column=5 查找 B 树,对于符合该条件的每一行,判断是否满足 unindexed_column 对应的条件。
一般情况下,索引查找比全表扫描需要更少的存取路径,尤其当表数据量很大,并且索引的类型是 UNIQUE 的时候。因此称它为好的执行路径,使用 indexed_column 列作为驱动表达式。
8 范围存取类型
一些表达式可以使用索引,但是属于索引的范围查找。这些表达式通常对应的操作符是: > >= < <= IN LIKE BETWEEN
对优化器而言,如下表达式:
column1 IN (1,2,3)
该表达式与下面的表达式是等价的:
column1 = 1 OR column1 = 2 OR column1 = 3
并且 MySQL 也是认为它们是等价的,所以没必要手动将 IN 改成 OR, 或者把 OR 改成 IN
优化器将会对下面的表达式使用索引范围查找:
column1 LIKE 'x%'
但对下面的表达式就不会使用到索引了:
column1 LIKE '%x'
这是因为当首字符是通配符的时候,没办法使用到索引进行范围查找。
对优化器而言,如下表达式:
column1 BETWEEN 5 AND 7
该表达式与下面的表达式是等价的:
column1 >= 5 AND column1 <= 7
同样, MySQL 也认为它们是等价的。
如果需要检查过多的索引键值,优化器将放弃使用索引范围查找,而是使用全表扫描的方式。这样的情况经常出现如下的情况下:索引是多层次的二级索引,查询条件是 '<' 以及是 '>' 的情况。
9 索引存取类型
考虑如下的查询语句:
SELECT column1 FROM Table1;
如果 column1 是索引列,优化器更有可能选择索引全扫描,而不是采用表全扫描。这是因为该索引覆盖了我们所需要查询的列。
再考虑如下的查询语句:
SELECT column1,column2 FROM Table1;
如果索引的定义如下,那么就可以使用索引全扫描:
CREATE INDEX … ON Table1(column1,column2);
也就是说,所有需要查询的列必须在索引中出现。
10 转换
MySQL 对简单的表达式支持转换。比如下面的语法:
WHERE -5 = column1
转换为:
WHERE column1 = -5
尽管如此,对于有数学运算存在的情况不会进行转换。比如下面的语法:
WHERE 5 = -column1
不会转换为:
WHERE column1 = -5
11 AND
AND 的查询的格式为: <condition> AND <condition> ,考虑如下的查询语句:
WHERE column1='x' AND column2='y'
优化的步骤:
1) 如果两个列都没有索引,那么使用全表扫描。
2) 否则,如果其中一个列拥有更好的存取类型(比如,一个具有索引,另外一个没有索引;再或者,一个是唯一索引,另外一个是非唯一索引),那么使用该列作为驱动表达式。
3) 否则,如果两个列都分别拥有索引,并且两个条件对应的存取类型是一致的,那么选择定义索引时的先定义的索引。
举例如下:
CREATE TABLE Table1 (s1 INT,s2 INT);
CREATE INDEX Index1 ON Table1(s2);
CREATE INDEX Index2 ON Table1(s1);
SELECT * FROM Table1 WHERE s1=5 AND s2=5;
优化器选择 s2=5 作为驱动表达式,因为 s2 上的索引是新建的。
12 OR
OR 的查询格式为: <condition> OR <condition> ,考虑如下的查询语句:
WHERE column1='x' OR column2='y'
优化器做出的选择是采用全表扫描。
当然,在一些特定的情况,可以使用索引合并,这里不做阐述。
如果两个条件里面设计的列是同一列,那么又是另外一种情况,考虑如下的查询语句:
WHERE column1='x' OR column1='y'
在这种情况下,该查询语句采用索引范围查找。
13 UNION
所有带 UNION 的查询语句都是单独优化的,考虑如下的查询语句:
SELECT * FROM Table1 WHERE column1='x'
UNION ALL
SELECT * FROM Table1 WHERE column2='y'
如果 column1 column2 都是拥有索引的,每个查询都是使用索引查询,然后合并结果集。
14 NOT,<>
考虑如下的表达式:
Column1<> 5
从逻辑上讲,该表达式等价于下面的表达式:
Column1<5 OR column1>5
然而, MySQL 不会进行这样的转换。如果你觉得使用范围查找会更好一些,应该手动地进行转换。
考虑如下的表达式:
WHERE NOT (column1!=5)
从逻辑上讲,该表达式等价于下面的表达式:
WHERE column1=5
同样地, MySQL 也不会进行这样的转换。
15 ORDER BY
一般而言, ORDER BY 的作用是使结果集按照一定的顺序排序,如果可以不经过此操作就能产生顺序的结果,可以跳过该 ORDER BY 操作。
考虑如下的查询语句:
SELECT column1 FROM Table1 ORDER BY 'x';
优化器将去除该 ORDER BY 子句,因为此处的 ORDER BY 子句没有意义。
再考虑另外的一个查询语句:
SELECT column1 FROM Table1 ORDER BY column1;
在这种情况下,如果 column1 类上存在索引,优化器将使用该索引进行全扫描,这样产生的结果集是有序的,从而不需要进行 ORDER BY 操作。
再考虑另外的一个查询语句:
SELECT column1 FROM Table1 ORDER BY column1+1;
假设 column1 上存在索引,我们也许会觉得优化器会对 column1 索引进行全扫描,并且不进行 ORDER BY 操作。实际上,情况并不是这样,优化器是使用 column1 列上的索引进行全扫表,仅仅是因为索引全扫描的效率高于表全扫描。对于索引全扫描的结果集仍然进行 ORDER BY 排序操作。
16 GROUP BY
这里列出对 GROUP BY 子句以及相关集函数进行优化的方法:
1) 如果存在索引, GROUP BY 将使用索引。
2) 如果没有索引,优化器将需要进行排序,一般情况下会使用 HASH 表的方法。
3) 如果情况类似于“ GROUP BY x ORDER BY x”, 优化器将会发现 ORDER BY 子句是没有必要的,因为 GROUP BY 产生的结果集是按照 x 进行排序的。
4) 尽量将 HAVING 子句中的条件提升中 WHERE 子句中。
5) 对于 MyISAM 表,“ SELECT COUNT(*) FROM Table1; ”直接返回结果,而不需要进行表全扫描。但是对于 InnoDB 表,则不适合该规则。补充一点,如果 column1 的定义是 NOT NULL 的,那么语句“ SELECT COUNT(column1) FROM Table1; ”等价于“ SELECT COUNT(*) FROM Table1; ”。
6) 考虑 MAX() 以及 MIN() 的优化情况。考虑下面的查询语句:
SELECT MAX(column1)
FROM Table1
WHERE column1 < 'a';
如果 column1 列上存在索引,优化器使用 'a' 进行索引定位,然后返回前一条记录。
7) 考虑如下的查询语句 :
SELECT DISTINCT column1 FROM Table1;
在特定的情况下,语句可以转化为:
SELECT column1 FROM Table1 GROUP BY column1;
该转换的前提条件是: column1 上存在索引, FROM 上只有一个单表,没有 WHERE 条件并且没有 LIMIT 条件。

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