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Mysql查询优化器浅析(下)

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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:

以下是引用片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
column1 IN (1,2,3)

该表达式与下面的表达式是等价的:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
column1 LIKE ’x%’

 但对下面的表达式就不会使用到索引了:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
column1 BETWEEN 5 AND 7

 该表达式与下面的表达式是等价的:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
WHERE -5 = column1

 转换为:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
WHERE 5 = -column1

 不会转换为:

以下是代码片段:
WHERE column1 = -5

11 AND

 带AND的查询的格式为:<condition> AND <condition>,考虑如下的查询语句:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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

 带OR的查询格式为:<condition> OR <condition>,考虑如下的查询语句:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
SELECT * FROM Table1 WHERE column1=’x’
UNION ALL
SELECT * FROM Table1 WHERE column2=’y’

 如果column1与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:

以下是代码片段:
Column1<> 5

 从逻辑上讲,该表达式等价于下面的表达式:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
WHERE NOT (column1!=5)

 从逻辑上讲,该表达式等价于下面的表达式:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
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:

以下是代码片段:
SELECT DISTINCT column1 FROM Table1;

 在特定的情况下,语句可以转化为:

以下是代码片段:
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。

建议继续学习:

  1. Mysql查询优化器浅析(上)    (阅读:2528)
  2. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析之单表查询    (阅读:2471)
  3. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析之单表unique查询    (阅读:2090)
  4. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析之多表简单JOIN查询    (阅读:2007)
  5. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析    (阅读:1970)
  6. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析之optimizer_search_depth参数    (阅读:1898)
  7. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析之附录    (阅读:1851)
  8. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析之统计信息    (阅读:1645)
  9. MySQL数据库InnoDB存储引擎查询优化器实现的分析之best_access_path函数分析    (阅读:1546)
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