条件化简
我们编写的查询语句的搜索条件本质上是一个表达式,这些表达式可能比较
繁杂,或者不能高效的执行,MySQL的查询优化器会为我们简化这些表达式。
移除不必要的括号
有时候表达式里有许多无用的括号,比如这样:
((a = 5 AND b = c) OR ((a > c) AND (c < 5)))
看着就很烦,优化器会把那些用不到的括号给干掉,就是这样:
(a = 5 and b = c) OR (a > c AND c < 5)
常量传递(constant_propagation)
有时候某个表达式是某个列和某个常量做等值匹配,比如这样:
a = 5
当这个表达式和其他涉及列a的表达式使用AND连接起来时,可以将其他
表达式中的a的值替换为5,比如这样:
a = 5 AND b > a
就可以被转换为:
a = 5 AND b > 5
等值传递(equality_propagation)
有时候多个列之间存在等值匹配的关系,比如这样:
a = b and b = c and c = 5
这个表达式可以被简化为:
a = 5 and b = 5 and c = 5
移除没用的条件(trivial_condition_removal)
对于一些明显永远为TRUE或者FALSE的表达式,优化器会移除掉它们,比
如这个表达式:
(a < 1 and b = b) OR (a = 6 OR 5 != 5)
很明显,b=b这个表达式永远为TRUE,5!=5这个表达式永远为FALSE,所
以简化后的表达式就是这样的:
(a < 1 and TRUE) OR (a = 6 OR FALSE)
可以继续被简化为
a < 1 OR a = 6
表达式计算
在查询开始执行之前,如果表达式中只包含常量的话,它的值会被先计算出
来,比如这个:
a = 5 + 1
因为 5 + 1 这个表达式只包含常量,所以就会被化简成:
a = 6
但是这里需要注意的是,如果某个列并不是以单独的形式作为表达式的操作
数时,比如出现在函数中,出现在某个更复杂表达中,就像这样:
ABS(a) > 5
或者:
-a < -8
优化器是不会尝试对这些表达式进行化简的。只有搜索条件中
索引列和常数使用某些运算符连接起来才可能使用到索引,所以如果可以的话,
最好让索引列以单独的形式出现在表达式中。
常量表检测
MySQL觉得下边这两种查询运行的特别快:
使用主键等值匹配
使用唯一二级索引列等值匹配作为搜索条件来查询某个
表。
MySQL觉得这两种查询花费的时间特别少,少到可以忽略,所以也把通过这
两种方式查询的表称之为常量表(英文名:constant tables)。优化器在分析一
个查询语句时,先首先执行常量表查询,然后把查询中涉及到该表的条件全部替
换成常数,最后再分析其余表的查询成本,比方说这个查询语句:
select * from t_emp e,dept_emp d where e.emp_no=d.emp_no and e.emp_no='70249'
很明显,这个查询可以使用主键和常量值的等值匹配来查询t_emp表,也就
是在这个查询中t_emp表相当于常量表,在分析对dept_emp表的查询成本之前,
就会执行对t_emp表的查询,并把查询中涉及t_emp表的条件都替换掉,也就
是上边的语句会被转换成这样:
select t_emp表记录的各个字段的常量值,d.* from t_emp e,dept_emp d where d.emp_no='70249'
从explain的结果也可以看出对t_emp表的访问类型为const。
mysql> explain select * from t_emp e,dept_emp d where e.emp_no=d.emp_no and e.emp_no='70249';
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------------+
| 1 | SIMPLE | e | NULL | const | PRIMARY | PRIMARY | 4 | const | 1 | 100.00 | NULL |
| 1 | SIMPLE | d | NULL | ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | const | 1 | 100.00 | Using where |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
外连接消除
内连接的驱动表和被驱动表的位置可以相互转换,而左(外)
连接和右(外)连接的驱动表和被驱动表是固定的。这就导致内连接可能通过优
化表的连接顺序来降低整体的查询成本,而外连接却无法优化表的连接顺序。
外连接和内连接的本质区别就是:对于外连接的驱动表的记
录来说,如果无法在被驱动表中找到匹配ON子句中的过滤条件的记录,那么该
记录仍然会被加入到结果集中,对应的被驱动表记录的各个字段使用 NULL 值填
充;而内连接的驱动表的记录如果无法在被驱动表中找到匹配 ON 子句中的过滤
条件的记录,那么该记录会被舍弃。
只要我们在搜
索条件中指定关于被驱动表相关列的值不为NULL,那么外连接中在被驱动表中
找不到符合ON子句条件的驱动表记录也就被排除出最后的结果集了,也就是说:
在这种情况下:外连接和内连接也就没有什么区别了!
比方说这个查询:
mysql> SELECT * FROM e1 LEFT JOIN e2 ON e1.m1 = e2.m2 WHERE e2.n2 IS
NOT NULL;
由于指定了被驱动表e2的n2列不允许为NULL,所以上边的e1和e2表的
左(外)连接查询和内连接查询是一样的。当然,我们也可以不用显式的指定被
驱动表的某个列IS NOT NULL,只要隐含的有这个意思就行了,比方说这样:
SELECT * FROM e1 LEFT JOIN e2 ON e1.m1 = e2.m2 WHERE e2.m2 = 2;
在这个例子中,我们在WHERE子句中指定了被驱动表e2的m2列等于2,
也就相当于间接的指定了m2列不为NULL值,所以上边的这个左(外)连接查
询其实和下边这个内连接查询是等价的:
SELECT * FROM e1 INNER JOIN e2 ON e1.m1 = e2.m2 WHERE e2.m2 = 2;
我们把这种在外连接查询中,指定的WHERE子句中包含被驱动表中的列不
为NULL值的条件称之为空值拒绝(reject-NULL)。在被驱动表的WHERE
子句符合空值拒绝的条件后,外连接和内连接可以相互转换。这种转换带来的好
处就是查询优化器可以通过评估表的不同连接顺序的成本,选出成本最低的那种
连接顺序来执行查询。