对于一些执行起来十分耗费性能的语句,MySQL 还是依据一些规则,竭尽全
力的把这个很糟糕的语句转换成某种可以比较高效执行的形式,这个过程也可以
被称作查询重写

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。