MySQL 优化器原来是这样工作的
文章目录
- 优化器概述
- 逻辑转换
- 基于成本的优化
- 控制优化程度
- 设置成本常量
- 数据字典与统计信息
- 控制优化行为
- 优化器和索引提示
- 总结
大家好，我是只谈技术不剪发的 Tony 老师。我们在 MySQL 体系结构中介绍了 MySQL 的服务器逻辑结构，其中查询优化器（optimizer）负责生成 SQL 语句的执行计划，是决定查询性能的一个关键组件。本文将会深入分析 MySQL 优化器工作的原理以及如何控制优化器来实现 SQL 语句的优化。
优化器概述
MySQL 优化器使用基于成本的优化方式（Cost-based Optimization），以 SQL 语句作为输入，利用内置的成本模型和数据字典信息以及存储引擎的统计信息决定使用哪些步骤实现查询语句，也就是查询计划。
查询优化和地图导航的概念非常相似，我们通常只需要输入想要的结果（目的地），优化器负责找到最有效的实现方式（最佳路线）。需要注意的是，导航并不一定总是返回最快的路线，因为系统获得的交通数据并不可能是绝对准确的；与此类似，优化器也是基于特定模型、各种配置和统计信息进行选择，因此也不可能总是获得最佳执行方式。
从高层次来说，MySQL Server 可以分为两部分：服务器层以及存储引擎层。其中，优化器工作在服务器层，位于存储引擎 API 之上。优化器的工作过程从语义上可以分为四个阶段：
- 逻辑转换，包括否定消除、等值传递和常量传递、常量表达式求值、外连接转换为内连接、子查询转换、视图合并等；
- 优化准备，例如索引 ref 和 range 访问方法分析、查询条件扇出值（fan out，过滤后的记录数）分析、常量表检测；
- 基于成本优化，包括访问方法和连接顺序的选择等；
- 执行计划改进，例如表条件下推、访问方法调整、排序避免以及索引条件下推。
逻辑转换
MySQL 优化器首先可能会以不影响结果的方式对查询进行转换，转换的目标是尝试消除某些操作从而更快地执行查询。例如（数据来源）：
mysql> explain-> select *-> from employee-> where salary > 10000 and 1=1;
+----+-------------+----------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+----------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
| 1 | SIMPLE | employee | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 25 | 33.33 | Using where |
+----+-------------+----------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)mysql> show warnings\G
*************************** 1. row ***************************Level: NoteCode: 1003
Message: /* select#1 */ select `hrdb`.`employee`.`emp_id` AS `emp_id`,`hrdb`.`employee`.`emp_name` AS `emp_name`,`hrdb`.`employee`.`sex` AS `sex`,`hrdb`.`employee`.`dept_id` AS `dept_id`,`hrdb`.`employee`.`manager` AS `manager`,`hrdb`.`employee`.`hire_date` AS `hire_date`,`hrdb`.`employee`.`job_id` AS `job_id`,`hrdb`.`employee`.`salary` AS `salary`,`hrdb`.`employee`.`bonus` AS `bonus`,`hrdb`.`employee`.`email` AS `email` from `hrdb`.`employee` where (`hrdb`.`employee`.`salary` > 10000.00)
1 row in set (0.00 sec)
显然，查询条件中的 1=1 是完全多余的。没有必要为每一行数据都执行一次计算；删除这个条件也不会影响最终的结果。执行EXPLAIN语句之后，通过SHOW WARNINGS命令可以查看逻辑转换之后的 SQL 语句，从上面的结果可以看出 1=1 已经不存在了。
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