# COUNT(非空列)自动重写优化 #### 操作场景 在SQL语义中，COUNT(column)统计的是column列中非NULL值的行数。当column被定义为NOT NULL时，COUNT(column)等价于COUNT(\*)。 TaurusDB能够自动识别这种等价关系，将COUNT(非空列)重写为COUNT(0)（即COUNT(\*)）。重写后，查询不再依赖该列的数据，因此优化器可以选择不包含该列的索引进行查询。这样既能使用更小的索引，又能避免回表操作，从而显著提升查询性能。 #### 前提条件 - TaurusDB实例内核版本大于等于2.0.75.260300，支持COUNT非空列优化。内核版本的查询方法请参见[如何查看云数据库 TaurusDB实例的版本号](https://support.huaweicloud.com/taurusdb_faq/taurusdb_faq_0141.html)。 - COUNT优化开关simplify_count_not_null需处于开启状态（默认开启）。 #### 约束与限制 表1约束限制 | 场景 | 说明 | |:---|:---| | 可空列 | 列定义为可空（DEFAULT NULL或无NOT NULL约束）时，COUNT(列)与COUNT(\*)语义不同，不会被重写。 | | COUNT(非列表达式) | 不支持COUNT(a+0)等非列表达式形式，仅支持COUNT(列名)。 | | COUNT(DISTINCT x) | 因为x字段需要参与后续DISTINCT计算，不会被重写。 | | 窗口函数+ROLLUP | 当COUNT作为窗口函数且存在ROLLUP时，ROLLUP会使非空列变为可空，此时优化不生效。 | #### 参数说明 表2参数说明 | 参数 | 级别 | 默认值 | 说明 | |:---|:---|:---|:---| | optimizer_switch -\> simplify_count_not_null | SESSION / GLOBAL | ON | 控制COUNT(非空列)优化是否开启。设为ON时，自动将COUNT(非空列)重写为COUNT(0)。 | #### 使用方法 - 开启和关闭优化 通过optimizer_switch参数的simplify_count_not_null选项控制该特性的开启与关闭。详细内容请参见[修改TaurusDB实例参数](https://support.huaweicloud.com/usermanual-taurusdb/taurusdb_configuration.html)。 您也可以通过SQL语句开启或关闭Count优化。 - 查看当前状态 ``` SELECT @@optimizer_switch LIKE '%simplify_count_not_null=on%'; ``` - 开启优化（默认） ``` SET optimizer_switch='simplify_count_not_null=on'; ``` - 关闭优化 ``` SET optimizer_switch='simplify_count_not_null=off'; ``` - 确认优化是否生效 使用EXPLAIN查看执行计划，可通过以下方式确认优化是否生效： - warnings信息：EXPLAIN输出的warnings中显示count(0)表示重写已生效。 - Using index：Extra列中出现Using index表示使用了索引扫描。 ``` mysql> CREATE TABLE t1 (a INT NOT NULL, b INT, KEY idx_b(b)); Query OK, 0 rows affected (0.05 sec) ``` ``` mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(a) FROM t1 WHERE b > 1 \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: index possible_keys: idx_b key: idx_b key_len: 5 ref: NULL rows: 1 filtered: 100.00 Extra: Using where; Using index 1 row in set, 1 warning (0.01 sec) ``` ``` mysql> show warnings; +-------+------+-------------------------------------------------------------------------------------------+ | Level | Code | Message | +-------+------+-------------------------------------------------------------------------------------------+ | Note | 1003 | /* select#1 */ select count(0) AS `COUNT(a)` from `test`.`t1` where (`test`.`t1`.`b` > 1) | +-------+------+-------------------------------------------------------------------------------------------+ 1 row in set (0.01 sec) ``` warnings中的\`count(0)\`表明\`COUNT(a)\`已被重写为\`COUNT(0)\`，Extra中的\`Using index\`表明使用了索引扫描。 - 您也可以通过optimizer_trace确认重写是否发生。 ``` mysql> CREATE TABLE t1 (a INT NOT NULL, b INT, KEY idx_b(b)); Query OK, 0 rows affected (0.07 sec) ``` ``` mysql> SET optimizer_trace='enabled=on'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) ``` ``` mysql> SELECT COUNT(a) FROM t1 WHERE b > 1; +----------+ | COUNT(a) | +----------+ | 0 | +----------+ 1 row in set (0.01 sec) ``` ``` mysql> SELECT trace LIKE '% count(0) %' FROM information_schema.optimizer_trace; +---------------------------+ | trace LIKE '% count(0) %' | +---------------------------+ | 1 | +---------------------------+ 1 row in set (0.01 sec) ``` 上述结果表示已发生重写。 ``` mysql> SET optimizer_trace=default; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) ``` #### 示例1：仅存在单列索引 ``` CREATE TABLE t1 (a INT NOT NULL, b INT, KEY idx_b(b)); INSERT INTO t1 VALUES (1,1),(2,2),(3,3),(5,3),(8,3),(4,-1); ANALYZE TABLE t1; ``` - 优化关闭时：优化器需要读取列a的值来检查是否为NULL，索引idx_b 中不包含 a 列，因此需要回表读取完整行数据来获取a列的值。 ``` mysql> SET optimizer_switch='simplify_count_not_null=off'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(a) FROM t1 WHERE b > 1 \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: range possible_keys: idx_b key: idx_b key_len: 5 ref: NULL rows: 1 filtered: 100.00 Extra: NULL 1 row in set, 1 warning (0.00 sec) ``` - 优化开启时：COUNT(a) 被重写为 COUNT(0)，不再需要访问 a 列的数据。优化器可以选择仅使用 idx_b 索引进行扫描，无需回表操作。 ``` mysql> SET optimizer_switch='simplify_count_not_null=on'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(a) FROM t1 WHERE b > 1 \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: index possible_keys: idx_b key: idx_b key_len: 5 ref: NULL rows: 1 filtered: 100.00 Extra: Using where; Using index 1 row in set, 1 warning (0.00 sec) ``` #### 示例2：同时存在单列索引和复合索引 假设表t1中列a为NOT NULL，同时建有单列索引idx_b和复合索引idx_b_a。 ``` CREATE TABLE t1 (a INT NOT NULL, b INT, KEY idx_b (b), KEY idx_b_a (b, a)); INSERT INTO t1 VALUES (1,1),(2,2),(3,3),(5,3),(8,3),(4,-1); ANALYZE TABLE t1; ``` - 优化关闭时：优化器需要读取列 a 的值来检查是否为 NULL。由于 idx_b 不包含 a 列会导致回表，优化器为了避免回表，会选择复合索引 idx_b_a，直接通过索引完成查询。 ``` mysql> SET optimizer_switch='simplify_count_not_null=off'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(a) FROM t1 WHERE b > 1 \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: range possible_keys: idx_b,idx_b_a key: idx_b_a key_len: 5 ref: NULL rows: 4 filtered: 100.00 Extra: Using index 1 row in set, 1 warning (0.00 sec) ``` - 优化开启时：COUNT(a) 被重写为 COUNT(0)，不再需要访问 a 列的数据。此时优化器可以选择更小的单列索引 idx_b 进行扫描，无需回表，也无需使用更大的复合索引。 ``` mysql> SET optimizer_switch='simplify_count_not_null=on'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(a) FROM t1 WHERE b > 1 \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: range possible_keys: idx_b,idx_b_a key: idx_b key_len: 5 ref: NULL rows: 4 filtered: 100.00 Extra: Using index 1 row in set, 1 warning (0.00 sec) ```