select count(*)使用全表扫描？闲聊下其中的成本计算...

小灰灰 2023-02-14 05:58 10阅读 0赞

## 0、关键字 ##

*  mysql
 *  explain
 *  optimizer\_trace
 *  成本
 *  全表扫描

SELECT count(*) FROM table;
    SELECT count(1) FROM table;

## 1、sql执行成本 ##

sql查询是否选择索引还是全表，执行引擎会通过成本核算出最佳的方式，如果全表扫描成本最低，则使用全表扫描。mysql执行成本组成如下：

*  **IO成本**：即从磁盘把数据加载到内存的成本，默认情况下，读取数据页的IO成本是1，mysql是以页的形式读取数据。即当用到某个数据时，并非仅读取该数据，会把这个数据相邻的数据一起读到内存中，这就是有名的程序局部性原理，所以mysql每次会读取一整页数据（一页大小16kb），一页成本即1。
 *  **CPU成本**：数据读入内存后，还要检测数据是否满足条件和排序等CPU操作成本，显然与行数有关，默认情况下，检查成本0.2。

成本核算公式如下：

cost = rows*0.2 + data_length/(1024*16)

在了解mysql查询成本核算公式后，计算下table表的全表扫描成本，通过以下命令查询table表属性信息。

show table status like 'table'

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>Name</th> 
   <th>Engine</th> 
   <th>Version</th> 
   <th>Row_format</th> 
   <th>Rows</th> 
   <th>Avg_row_length</th> 
   <th>Data_length</th> 
   <th>Max_data_length</th> 
   <th>Index_length</th> 
   <th>Data_free</th> 
   <th>Auto_increment</th> 
   <th>Create_time</th> 
   <th>Update_time</th> 
   <th>Check_time</th> 
   <th>Collation</th> 
   <th>Checksum</th> 
   <th>Create_options</th> 
   <th>Comment</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>table</td> 
   <td>InnoDB</td> 
   <td>10</td> 
   <td>Dynamic</td> 
   <td>8139</td> 
   <td>324</td> 
   <td>2637824</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>4194304</td> 
   <td>200000000000008199</td> 
   <td>2020-06-03 16:56:50</td> 
   <td>2020-06-03 11:24:01</td> 
   <td></td> 
   <td>utf8_general_ci</td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td>样例信息表</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

字段说明

> Name：表名；  
> Engine：存储引擎类型；  
> Row\_format:行的格式；  
> Rows：行数；  
> Avg\_row\_length：平均每行包含的字节数；  
> Data\_length：表数据的大小  
> Max\_data\_length：表数据的最大容量  
> Index\_length：索引的大小  
> Data\_free：对于MyISAM表，表示目前已分配但没有使用的空间，这部分空间局包括了之前被删除的行，以及后续可以被Insert的利用到的空间  
> Auto\_increment：下一个Auto\_increment的值  
> Create\_time ：表的创建时间  
> Update\_time：表数据的最后修改时间  
> Check\_time：使用CheckTable命令或者myisamchk工具最后一次检查表的时间  
> Collation：表的默认字符集和字符序排序规则  
> Checksum：如果启用，保存的是整个表的实时校验和  
> Create\_options：创建表时指定的其他选项  
> Comment：其他额外的信息

依据查询结果rows、data\_length可以计算出全表扫描成本，如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xvb25nc2hhd24_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 2、sql执行过程跟踪 ##

sql优化工具使用，开启optimizer\_trace

set optimizer_trace = "enabled=on";
    explain select count(*) from table;
    select * from information_schema.`OPTIMIZER_TRACE`;
    set optimizer_trace = "enabled=off";

通过对执行计划过程跟踪，查看其执行成本。

{
      "steps": [
        {
          "join_preparation": {
            "select#": 1,
            "steps": [
              {
                "expanded_query": "/* select#1 */ select count(0) AS `count(*)` from `table` limit 0,200"
              }
            ]
          }
        },
        {
          "join_optimization": {
            "select#": 1,
            "steps": [
              {
                "table_dependencies": [
                  {
                    "table": "`table`",
                    "row_may_be_null": false,
                    "map_bit": 0,
                    "depends_on_map_bits": [
                    ]
                  }
                ]
              },
              {
                "rows_estimation": [
                  {
                    "table": "`table`",
                    "table_scan": {
                      "rows": 8139,
                      "cost": 161
                    }
                  }
                ]
              },
              {
                "considered_execution_plans": [
                  {
                    "plan_prefix": [
                    ],
                    "table": "`table`",
                    "best_access_path": {
                      "considered_access_paths": [
                        {
                          "rows_to_scan": 8139,
                          "access_type": "scan",
                          "resulting_rows": 8139,
                          "cost": 1788.8,
                          "chosen": true
                        }
                      ]
                    },
                    "condition_filtering_pct": 100,
                    "rows_for_plan": 8139,
                    "cost_for_plan": 1788.8,
                    "chosen": true
                  }
                ]
              },
              {
                "attaching_conditions_to_tables": {
                  "original_condition": null,
                  "attached_conditions_computation": [
                  ],
                  "attached_conditions_summary": [
                    {
                      "table": "`table`",
                      "attached": null
                    }
                  ]
                }
              },
              {
                "refine_plan": [
                  {
                    "table": "`table`"
                  }
                ]
              }
            ]
          }
        },
        {
          "join_execution": {
            "select#": 1,
            "steps": [
            ]
          }
        }
      ]
    }

## 3、具体场景分析 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>SQL</th> 
   <th>执行计划</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>select created_date from table where enabled_flag = ‘Y’ order by created_date desc;</td> 
   <td>全表扫描</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>select created_date from table force index(created_date_idx) where enabled_flag = ‘Y’ order by created_date desc;</td> 
   <td>使用索引</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

备注：table表created\_date字段已创建索引。

### 3.1、select created\_date from table where enabled\_flag = ‘Y’ order by created\_date desc; ###

explain select created\_date from table where enabled\_flag = ‘Y’ order by created\_date desc;  
查看执行计划，该sql为全表（All）扫描。成本为1786.2。

{
      "considered_execution_plans": [
        {
          "plan_prefix": [
          ],
          "table": "`do_task_ver`",
          "best_access_path": {
            "considered_access_paths": [
              {
                "rows_to_scan": 8126,
                "access_type": "scan",
                "resulting_rows": 812.6,
                "cost": 1786.2,
                "chosen": true,
                "use_tmp_table": true
              }
            ]
          },
          "condition_filtering_pct": 100,
          "rows_for_plan": 812.6,
          "cost_for_plan": 1786.2,
          "sort_cost": 812.6,
          "new_cost_for_plan": 2598.8,
          "chosen": true
        }
      ]
    }

### 3.2、select created\_date from table force index(created\_date\_idx) where enabled\_flag = ‘Y’ order by created\_date desc; ###

explain select created\_date from table force index(created\_date\_idx) where enabled\_flag = ‘Y’ order by created\_date desc;  
查看执行计划，该sql为使用了索引index（created\_date\_idx）。成本为9752.2。

{
      "considered_execution_plans": [
        {
          "plan_prefix": [
          ],
          "table": "`do_task_ver` FORCE INDEX (`created_date_idx`)",
          "best_access_path": {
            "considered_access_paths": [
              {
                "rows_to_scan": 8126,
                "access_type": "scan",
                "resulting_rows": 812.6,
                "cost": 9752.2,
                "chosen": true,
                "use_tmp_table": true
              }
            ]
          },
          "condition_filtering_pct": 100,
          "rows_for_plan": 812.6,
          "cost_for_plan": 9752.2,
          "sort_cost": 812.6,
          "new_cost_for_plan": 10565,
          "chosen": true
        }
      ]
    }

通过对比以上两sql，发现使用索引的成本大于全表扫描成本，因此默认情况select created\_date from table where enabled\_flag = ‘Y’ order by created\_date desc;语句不会使用索引。

mysql选择的执行计划未必是最佳的，原因大多为行数统计不准确，mysql认为的最优是成本最低，我们认为最优是时间最短。

本篇文章仅一个浅显的记录，若想了解更深入，需要参考更多资料。

## 4、参考 ##

1、[8.9.5 The Optimizer Cost Model 成本模型  
][8.9.5 The Optimizer Cost Model _]

MySQL数据库从入门到实战应用

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[8.9.5 The Optimizer Cost Model _]: https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/cost-model.html