COUNT(*) 的实现方式

首先,在不同的 MySQL 存储引擎中,COUNT(*) 有不同的实现方式。

  • MyISAM 引擎把一个表的总行数存在了磁盘上,因此执行 COUNT(*) 时会直接返回这个数,效率很高。但如果加了 WHERE 条件,MyISAM 也需要一行行的读取数据,然后计算总数。


  • InnoDB 引擎执行 COUNT(*) 的时候,需要把数据一行一行地从引擎里面读出来,然后累积计数。

为什么 InnoDB 不跟 MyISAM 一样,也把总数直接存起来呢?这是因为即使是在同一个时刻的多个查询,由于多版本并发控制(MVCC)的原因,InnoDB 表 “应该返回多少行” 也是不确定的。假设表 t 现在有 10000 条记录,此时有三个并行的会话,具体如下表所示:
image.png
可以看到,在最后时刻,三个会话 A、B、C 同时查询了表 t 的总行数,但拿到的结果却不同。这和 InnoDB 的事务设计有关,可重复读是它默认的隔离级别,它是通过多版本并发控制(MVCC)来实现的。每一行记录都要判断自己是否对这个会话可见,因此对于 COUNT(*) 请求,InnoDB 只好把数据一行一行地读出依次判断,可见的行才能够用于计算“基于这个查询”的表的总行数。

当然 InnoDB 在执行 COUNT() 操作时还是做了优化的(这些优化的前提都是没有进行 WHERE 和 GROUP 的条件查询)。InnoDB 是索引组织表,主键索引树的叶子节点是完整的行数据,而普通索引树的叶子节点是主键值。所以,普通索引树比主键索引树小很多。对于 COUNT() 这样的操作,遍历哪个索引树得到的结果逻辑上都是一样的。因此,MySQL 优化器会找到最小的那棵树来遍历。在保证逻辑正确的前提下,尽量减少扫描的数据量,是数据库系统设计的通用法则之一。

不同 COUNT 用法

在 SELECT COUNT(?) FROM t 这样的查询语句里面,COUNT(*)、COUNT(主键 id)、COUNT(字段) 和 COUNT(1) 等不同用法的性能有哪些差别呢?

这里,首先你要弄清楚 COUNT() 的语义。COUNT() 是一个聚合函数,对于返回的结果集,一行行地判断,如果 COUNT 函数的参数不是 NULL,累计值就加 1,否则不加。最后返回累计值。所以,COUNT(*)、COUNT(主键 id) 和 COUNT(1) 都表示返回满足条件的结果集的总行数;而 COUNT(字段)则表示返回满足条件的数据行里面,参数 “字段” 不为 NULL 的总个数。

除了查询得到结果集有区别之外,COUNT() 相比 COUNT(1) 和 COUNT(字段) 来讲,COUNT() 是 SQL92 定义的标准统计行数的语法,因为他是标准语法,所以 MySQL 数据库对 COUNT(*) 进行了很多优化。

COUNT(主键 id)
对于 COUNT(主键 id) 来说,InnoDB 引擎会遍历整张表,把每一行的 id 值都取出来,返回给 server 层。server 层拿到主键 id 后,判断是不可能为空的,就按行累加。虽然主键 id 肯定非空的,但为什么 MySQL 不把它按照 COUNT() 来处理呢。当然不是不可以,只是这种需要专门优化的情况太多了,而且 MySQL 已经优化过
COUNT(
) 的处理了,所以直接使用 COUNT(*) 就可以了。

COUNT(1)
对于 COUNT(1) 来说,InnoDB 引擎遍历整张表,但不取值。server 层对于返回的每一行,放一个数字 1 进去,因为数字 1 是常量,肯定不为空,所以直接按行累加。单看这两个用法的差别的话,你能对比出来,COUNT(1) 执行得要比 COUNT(主键 id) 快。因为从引擎返回 id 会涉及到解析数据行,以及拷贝字段值等操作。

COUNT(字段)
对于 COUNT(字段) 来说,如果这个字段是定义为 not null 的话,一行行地从记录里面读出这个字段,判断不能为 null,按行累加;如果这个字段定义允许为 null,那么执行时判断到有可能是 null,还要把值取出来再判断一下,不是 null 才累加。

COUNT(*)
COUNT() 是例外,符号 可以理解为查询整行,所以肯定也不为 null。但它并不会把全部字段取出来,而是专门做了优化,不取值。所以结论是:按照效率排序的话,COUNT(字段) < COUNT(主键 id) < COUNT(1) ≈ COUNT(*),所以建议尽量使用 COUNT(*)。