MySQL数据库COUNT语句面试大坑你确定不了解一下

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?

初始COUNT语句

关于COUNT函数,在MySQL官网中有详细介绍:

       COUNT语句的语法很简单:COUNT (expr),它返回SELECT语句检索的行中expr的值不为NULL的数量。结果是一个BIGINT值。如果检索的行中没有符合要求的就返回0。

       COUNT语句一般有三种用法: COUNT(列名)、COUNT(常量)和COUNT(*) 。三种用法中COUNT(*)是SQL92的标准语法以及是阿里推荐的方式。(下图来自阿里巴巴《Java开发规范手册》)

COUNT(列名)、COUNT(常量)和COUNT(*)之间的区别

  • COUNT(常量) 和 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。
  • 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:

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?

       MySQL不同存储引擎对COUNT(*)的优化是不同的,就拿常用的InnoDB和MyISAM来说:

       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。


       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。

       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,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执行COUNT(*)的时候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。


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(*)和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

       数据库的COUNT语句可以用来统计符合SELECT条件的表行数,常见的用法主要有:COUNT(列名)、COUNT(1)和COUNT(*)

       因为COUNT(*)是SQL92的标准语法,因此MySQL对他进行了一系列的优化:MyISAM存储引擎借助于表锁可以直接把数据表的总行数记录下来供COUNT(*)使用;而InnoDB则是采用扫描非聚簇索引来降低扫表的成本。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(*)和COUNT(1)在实现上是一样的,在性能上也没有差别;但是COUNT(字段)在扫表的时候需要判断字段时候为NULL,因此效率会低一些。

最终结论: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!

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