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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。

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作者：yzyangwanfu 来源：杨万富的专栏
标签：查询优化器
发布时间：2009-10-19 23:48:10

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