不就是SELECT COUNT语句吗,竟然能被面试官虐的体无完肤

数据库查询相信很多人都不陌生,所有经常有人调侃程序员就是CRUD专员,这所谓的CRUD指的就是数据库的增删改查。

在数据库的增删改查操作中,使用最频繁的就是查询操作。而在所有查询操作中,统计数量操作更是经常被用到。

关于数据库中行数统计,无论是MySQL还是Oracle,都有一个函数可以使用,那就是COUNT。

但是,就是这个常用的COUNT函数,却暗藏着很多玄机,尤其是在面试的时候,一不小心就会被虐。不信的话请尝试回答下以下问题:

1、COUNT有几种用法?

2、COUNT(字段名)和COUNT(*)的查询结果有什么不同?

3、COUNT(1)和COUNT(*)之间有什么不同?

4、COUNT(1)和COUNT(*)之间的效率哪个更高?

5、为什么《阿里巴巴Java开发手册》建议使用COUNT(*)

6、MySQL的MyISAM引擎对COUNT(*)做了哪些优化?

7、MySQL的InnoDB引擎对COUNT(*)做了哪些优化?

8、上面提到的MySQL对COUNT(*)做的优化,有一个关键的前提是什么?

9、SELECT COUNT(*) 的时候,加不加where条件有差别吗?

10、COUNT(*)、COUNT(1)和COUNT(字段名)的执行过程是怎样的?

以上10道题,如果您可以全部准确无误的回答的话,那说明你真的很了解COUNT函数了,如果有哪些知识点是不了解的,那么本文正好可以帮你答疑解惑。

认识COUNT

关于COUNT函数,在MySQL官网中有详细介绍:

简单翻译一下:

1、COUNT(expr) ,返回SELECT语句检索的行中expr的值不为NULL的数量。结果是一个BIGINT值。

2、如果查询结果没有命中任何记录,则返回0

3、但是,值得注意的是,COUNT(*) 的统计结果中,会包含值为NULL的行数。

即以下表记录

create table #bla(id int,id2 int)
insert #bla values(null,null)
insert #bla values(1,null)
insert #bla values(null,1)
insert #bla values(1,null)
insert #bla values(null,1)
insert #bla values(1,null)
insert #bla values(null,null)

使用语句count(*),count(id),count(id2)查询结果如下:

select count(*),count(id),count(id2)
from #bla
results 7 3 2

除了COUNT(id)COUNT(*)以外,还可以使用COUNT(常量)(如COUNT(1))来统计行数,那么这三条SQL语句有什么区别呢?到底哪种效率更高呢?为什么《阿里巴巴Java开发手册》中强制要求不让使用 COUNT(列名)COUNT(常量)来替代 COUNT(*)呢?

COUNT(列名)、COUNT(常量)和COUNT(*)之间的区别

前面我们提到过COUNT(expr)用于做行数统计,统计的是expr不为NULL的行数,那么COUNT(列名)COUNT(常量)COUNT(*)这三种语法中,expr分别是列名常量*

那么列名常量*这三个条件中,常量 是一个固定值,肯定不为NULL。*可以理解为查询整行,所以肯定也不为NULL,那么就只有列名的查询结果有可能是NULL了。

所以, COUNT(常量)COUNT(*)表示的是直接查询符合条件的数据库表的行数。而COUNT(列名)表示的是查询符合条件的列的值不为NULL的行数。

除了查询得到结果集有区别之外,COUNT(*)相比COUNT(常量)COUNT(列名)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数据库对他进行过很多优化。**

SQL92,是数据库的一个ANSI/ISO标准。它定义了一种语言(SQL)以及数据库的行为(事务、隔离级别等)。

COUNT(*)的优化

前面提到了COUNT(*)是SQL92定义的标准统计行数的语法,所以MySQL数据库对他进行过很多优化。那么,具体都做过哪些事情呢?

这里的介绍要区分不同的执行引擎。MySQL中比较常用的执行引擎就是InnoDB和MyISAM。

MyISAM和InnoDB有很多区别,其中有一个关键的区别和我们接下来要介绍的COUNT(*)有关,那就是MyISAM不支持事务,MyISAM中的锁是表级锁;而InnoDB支持事务,并且支持行级锁。

因为MyISAM的锁是表级锁,所以同一张表上面的操作需要串行进行,所以,**MyISAM做了一个简单的优化,那就是它可以把表的总行数单独记录下来,如果从一张表中使用COUNT(*)进行查询的时候,可以直接返回这个记录下来的数值就可以了,当然,前提是不能有where条件。**

MyISAM之所以可以把表中的总行数记录下来供COUNT(*)查询使用,那是因为MyISAM数据库是表级锁,不会有并发的数据库行数修改,所以查询得到的行数是准确的。

但是,对于InnoDB来说,就不能做这种缓存操作了,因为InnoDB支持事务,其中大部分操作都是行级锁,所以可能表的行数可能会被并发修改,那么缓存记录下来的总行数就不准确了。

但是,InnoDB还是针对COUNT(*)语句做了些优化的。

在InnoDB中,使用COUNT(*)查询行数的时候,不可避免的要进行扫表了,那么,就可以在扫表过程中下功夫来优化效率了。

从MySQL 8.0.13开始,针对InnoDB的SELECT COUNT(*) FROM tbl_name语句,确实在扫表的过程中做了一些优化。前提是查询语句中不包含WHERE或GROUP BY等条件。

**我们知道,COUNT(*)的目的只是为了统计总行数,所以,他根本不关心自己查到的具体值,所以,他如果能够在扫表的过程中,选择一个成本较低的索引进行的话,那就可以大大节省时间。**

我们知道,InnoDB中索引分为聚簇索引(主键索引)和非聚簇索引(非主键索引),聚簇索引的叶子节点中保存的是整行记录,而非聚簇索引的叶子节点中保存的是该行记录的主键的值。

所以,相比之下,非聚簇索引要比聚簇索引小很多,所以MySQL会优先选择最小的非聚簇索引来扫表。所以,当我们建表的时候,除了主键索引以外,创建一个非主键索引还是有必要的。

至此,我们介绍完了MySQL数据库对于COUNT(*)的优化,这些优化的前提都是查询语句中不包含WHERE以及GROUP BY条件。

COUNT(*)和COUNT(1)

介绍完了COUNT(*),接下来看看COUNT(1),对于,这二者到底有没有区别,网上的说法众说纷纭。

有的说COUNT(*)执行时会转换成COUNT(1),所以COUNT(1)少了转换步骤,所以更快。

还有的说,因为MySQL针对COUNT(*)做了特殊优化,所以COUNT(*)更快。

那么,到底哪种说法是对的呢?看下MySQL官方文档是怎么说的:

InnoDB handles SELECT COUNT(*) and SELECT COUNT(1) operations in the same way. There is no performance difference.

画重点:same way , no performance difference。**所以,对于COUNT(1)和COUNT(*),MySQL的优化是完全一样的,根本不存在谁比谁快!**

那既然COUNT(*)COUNT(1)一样,建议用哪个呢?

建议使用COUNT(*)!因为这个是SQL92定义的标准统计行数的语法,而且本文只是基于MySQL做了分析,关于Oracle中的这个问题,也是众说纷纭的呢。

COUNT(字段)

最后,就是我们一直还没提到的COUNT(字段),他的查询就比较简单粗暴了,就是进行全表扫描,然后判断指定字段的值是不是为NULL,不为NULL则累加。

相比COUNT(*)COUNT(字段)多了一个步骤就是判断所查询的字段是否为NULL,所以他的性能要比COUNT(*)慢。

总结

本文介绍了COUNT函数的用法,主要用于统计表行数。主要用法有COUNT(*)COUNT(字段)COUNT(1)

因为COUNT(*)是SQL92定义的标准统计行数的语法,所以MySQL对他进行了很多优化,MyISAM中会直接把表的总行数单独记录下来供COUNT(*)查询,而InnoDB则会在扫表的时候选择最小的索引来降低成本。当然,这些优化的前提都是没有进行where和group的条件查询。

在InnoDB中COUNT(*)COUNT(1)实现上没有区别,而且效率一样,但是COUNT(字段)需要进行字段的非NULL判断,所以效率会低一些。

因为COUNT(*)是SQL92定义的标准统计行数的语法,并且效率高,所以请直接使用COUNT(*)查询表的行数!

参考资料:
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/group-by-functions.html#function_count
《极客时间——MySQL实战45讲》

posted @ 2019-10-21 09:57 HollisChuang 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏