count(*)

实现

1、MyISAM：将表的总行数存放在磁盘上，针对无过滤条件的查询可以直接返回

如果有过滤条件的count(*)，MyISAM也不能很快返回

2、InnoDB：从存储引擎一行行地读出数据，然后累加计数

由于MVCC，在同一时刻，InnoDB应该返回多少行是不确定

样例

假设表t有10000条记录

session Asession Bsession CBEGIN;

SELECT COUNT(*) FROM t;（返回10000）



INSERT INTO t;（插入一行）
BEGIN;

INSERT INTO t（插入一行）;
SELECT COUNT(*) FROM t;（返回10000）SELECT COUNT(*) FROM t;（返回10002）SELECT COUNT(*) FROM T;（返回10001）

最后时刻三个会话同时查询t的总行数，拿到的结果却是不同的

InnoDB默认事务隔离级别是RR，通过MVCC实现

每个事务都需要判断每一行记录是否对自己可见

优化

1、InnoDB是索引组织表

聚簇索引树：叶子节点是数据

二级索引树：叶子节点是主键值

2、二级索引树占用的空间比聚簇索引树小很多

3、优化器会在保证逻辑正确的前提下，遍历最小的索引树，尽量减少扫描的数据量

针对无过滤条件的count操作，无论遍历哪一颗索引树，效果都是一样的

优化器会为count(*)选择最优的索引树

show table status

mysql>SHOWTABLESTATUS\G;***************************1.row***************************Name:tEngine:InnoDBVersion:10Row_format:DynamicRows:100256Avg_row_length:47Data_length:4734976Max_data_length:0Index_length:5275648Data_free:0Auto_increment:NULLCreate_time:2019-02-0117:49:07Update_time:NULLCheck_time:NULLCollation:utf8_general_ciChecksum:NULLCreate_options:Comment:

SHOW TABLE STATUS同样通过采样来估算（非常不精确），误差能到40%~50%

维护计数

缓存

方案

用Redis来保存表的总行数（无过滤条件）

这个表每插入一行，Redis计数+1，每删除一行，Redis计数-1

缺点

丢失更新

1、Redis可能会丢失更新

2、解决方案：Redis异常重启后，到数据库执行一次count(*)

异常重启并不常见，这时全表扫描的成本是可以接受的

逻辑不精确 – 致命

1、场景：显示操作记录的总数和最近操作的100条记录

2、Redis和MySQL是两个不同的存储系统，不支持分布式事务，因此无法拿到精确的一致性视图

时序A

session B在T3时刻，查到的100行结果里面有最新插入的记录，但Redis还没有+1，逻辑不一致

时刻session Asession BT1

T2插入一行数据R;
T3
读取Redis计数;
查询最近100条记录;T4Redis计数+1;


时序B

session B在T3时刻，查到的100行结果里面没有最新插入的记录，但Redis已经+1，逻辑不一致

时刻session Asession BT1

T2Redis计数+1;
T3
读取Redis计数;
查询最近100条记录;T4插入一行数据R;


数据库

把计数值放到数据库单独的一张计数表C中

利用InnoDB的crash-safe的特性，解决了崩溃丢失的问题

利用InnoDB的支持事务的特性，解决了一致性视图的问题

session B在T3时刻，session A的事务还未提交，表C的计数值+1对自己不可见，逻辑一致

时刻session Asession BT1

T2BEGIN;
表C中的计数值+1;
T3
BEGIN;
读表C计数值;
查询最新100条记录;
COMMIT;T4插入一行数据R;
COMMIT;


count的性能

语义

1、count()是一个聚合函数，对于返回的结果集，一行一行地进行判断

如果count函数的参数值不是NULL，累计值+1，否则不加，最后返回累计值

2、count(字段F)

字段F有可能为NULL

表示返回满足条件的结果集里字段F不为NULL的总数

3、count(主键ID)、count(1)、count(*)

不可能为NULL

表示返回满足条件的结果集的总数

4、Server层要什么字段，InnoDB引擎就返回什么字段

count(*)例外，不返回整行，只返回空行

性能对比

count(字段F)

1、如果字段F定义为不允许为NULL，一行行地从记录里读出这个字段，判断通过后按行累加

通过表结构判断该字段是不可能为NULL

2、如果字段F定义为允许NULL，一行行地从记录里读出这个字段，判断通过后按行累加

通过表结构判断该字段是有可能为NULL

判断该字段值是否实际为NULL

3、如果字段F上没有二级索引，只能遍历整张表（聚簇索引）

4、由于InnoDB必须返回字段F，因此优化器能做出的优化决策将减少

例如不能选择最优的索引来遍历

count(主键ID)

InnoDB会遍历整张表（聚簇索引），把每一行的id值取出来，返回给Server层

Server层拿到id后，判断为不可能为NULL，然后按行累加

优化器可能会选择最优的索引来遍历

count(1)

InnoDB引擎会遍历整张表（聚簇索引），但不取值

Server层对于返回的每一行，放一个数字1进去，判断是不可能为NULL，按行累加

count(1)比count(主键ID)快，因为count(主键ID)会涉及到两部分操作

解析数据行

拷贝字段值

count(*)

count(*)不会把所有值都取出来，而是专门做了优化，不取值，因为『*』肯定不为NULL，按行累加

不取值：InnoDB返回一个空行，告诉Server层不是NULL，可以计数

效率排序

count(字段F) < count(主键ID) < count(1) ≈ count(*)

尽量使用count(*)

样例

mysql>SHOWCREATETABLEprop_action_batch_reward\G;***************************1.row***************************Table:prop_action_batch_rewardCreateTable:CREATETABLE`prop_action_batch_reward`(`id`bigint(20)NOTNULL,`source`int(11)DEFAULTNULL,`serial_id`bigint(20)NOTNULL,`create_time`datetimeNOTNULLDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,`user_ids`mediumtext,`serial_index`tinyint(4)DEFAULT'0',PRIMARYKEY(`id`),UNIQUEKEY`uniq_serial_id_source_index`(`serial_id`,`source`,`serial_index`),KEY`idx_create_time`(`create_time`))ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8

count(字段F)

无索引

user_ids上无索引，而InnoDB又必须返回user_ids字段，只能遍历聚簇索引

mysql>EXPLAINSELECTCOUNT(user_ids)FROMprop_action_batch_reward;+----+-------------+--------------------------+------+---------------+------+---------+------+----------+-------+|id|select_type|table|type|possible_keys|key|key_len|ref|rows|Extra|+----+-------------+--------------------------+------+---------------+------+---------+------+----------+-------+|1|SIMPLE|prop_action_batch_reward|ALL|NULL|NULL|NULL|NULL|16435876|NULL|+----+-------------+--------------------------+------+---------------+------+---------+------+----------+-------+mysql>SELECTCOUNT(user_ids)FROMprop_action_batch_reward;+-----------------+|count(user_ids)|+-----------------+|17689788|+-----------------+1rowinset(10.93sec)

有索引

1、serial_id上有索引，可以遍历uniq_serial_id_source_index

2、但由于InnoDB必须返回serial_id字段，因此不会遍历逻辑结果等价的更优选择idx_create_time

如果选择idx_create_time，并且返回serial_id字段，这意味着必须回表

mysql>EXPLAINSELECTCOUNT(serial_id)FROMprop_action_batch_reward;+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------------------+---------+------+----------+-------------+|id|select_type|table|type|possible_keys|key|key_len|ref|rows|Extra|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------------------+---------+------+----------+-------------+|1|SIMPLE|prop_action_batch_reward|index|NULL|uniq_serial_id_source_index|15|NULL|16434890|Usingindex|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------------------+---------+------+----------+-------------+mysql>SELECTCOUNT(serial_id)FROMprop_action_batch_reward;+------------------+|count(serial_id)|+------------------+|17705069|+------------------+1rowinset(5.04sec)

count(主键ID)

优化器选择了最优的索引idx_create_time来遍历，而非聚簇索引

mysql>EXPLAINSELECTCOUNT(id)FROMprop_action_batch_reward;+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+|id|select_type|table|type|possible_keys|key|key_len|ref|rows|Extra|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+|1|SIMPLE|prop_action_batch_reward|index|NULL|idx_create_time|5|NULL|16436797|Usingindex|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+mysql>SELECTCOUNT(id)FROMprop_action_batch_reward;+-----------+|count(id)|+-----------+|17705383|+-----------+1rowinset(4.54sec)

count(1)

mysql>EXPLAINSELECTCOUNT(1)FROMprop_action_batch_reward;+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+|id|select_type|table|type|possible_keys|key|key_len|ref|rows|Extra|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+|1|SIMPLE|prop_action_batch_reward|index|NULL|idx_create_time|5|NULL|16437220|Usingindex|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+mysql>SELECTCOUNT(1)FROMprop_action_batch_reward;+----------+|count(1)|+----------+|17705808|+----------+1rowinset(4.12sec)

count(*)

mysql>EXPLAINSELECTCOUNT(*)FROMprop_action_batch_reward;+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+|id|select_type|table|type|possible_keys|key|key_len|ref|rows|Extra|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+|1|SIMPLE|prop_action_batch_reward|index|NULL|idx_create_time|5|NULL|16437518|Usingindex|+----+-------------+--------------------------+-------+---------------+-----------------+---------+------+----------+-------------+mysql>SELECTCOUNT(*)FROMprop_action_batch_reward;+----------+|count(*)|+----------+|17706074|+----------+1rowinset(4.06sec)