mysql优化器基于统计信息估算i/o页数与cpu行数,以随机磁盘页读(16kb)为1.0成本基准,加权计算总cost;核心依赖cardinality等采样统计,失真则成本误判。

MySQL优化器怎么用统计信息算成本
它不靠直觉,也不穷举所有路径,而是把每个候选计划拆成“读多少页+算多少行”的数学题。核心是把 I/O 和 CPU 操作都折算成统一单位:以一次随机磁盘页读(16KB)为 1.0 成本基准。
比如 SELECT * FROM t WHERE a = 1 AND b > 100,优化器会分别估算:
- 全表扫描:≈
data_page_count(数据页数) +table_rows × 0.1(每行谓词求值) - 走
INDEX(a, b):≈btree_height(定位根到叶) +index_range_pages(索引区间页) +rows_matched × 0.1(过滤计算) +rows_matched × 1.0(回表,按随机 IO 算)
注意:这里的 rows_matched 不是你查出来的行数,而是从 innodb_index_stats.n_diff_pfx01 等统计字段推算出的基数(cardinality),它直接影响“走索引是否划算”的判断。
统计信息不准时,成本就全是错的
InnoDB 默认对每张表随机采样 20 个数据页来估算索引唯一值数量(n_diff_pfxNN)。如果表有严重数据倾斜——比如 95% 的 status 值是 'active',剩下 5% 分散在几十种状态里——那采样结果可能把 'active' 的基数估低一个数量级,导致优化器误判 WHERE status = 'active' 选择性差,放弃走索引。
常见表现:
-
EXPLAIN显示type=ALL,key=NULL,但明明有索引 - 同一条 SQL 在不同时间执行,
EXPLAIN结果突变(尤其在大批量UPDATE或TRUNCATE后) -
rows字段和实际扫描行数偏差超过 5 倍
这时不是 SQL 写得有问题,而是统计信息过期了。手动触发 ANALYZE TABLE t 是最直接的修复方式;若列分布极不均匀,再补上直方图:ANALYZE TABLE t UPDATE HISTOGRAM ON status WITH 64 BUCKETS。
为什么 EXPLAIN 的 rows 和真实扫描数差很远
rows 是优化器基于统计信息“猜”出来的预估行数,不是执行时的实际值。它只参与成本计算,不控制执行逻辑。所以即使 rows=100,实际执行时扫描了 10 万行,只要成本模型认为这个路径总开销最低,它就敢选。
影响 rows 准确性的关键点:
- 联合索引中,只有最左前缀匹配的列才贡献
n_diff_pfxNN统计;INDEX(a, b, c)上WHERE b = ?无法利用该统计,rows可能直接按整表行数 × 0.1 估算 -
filtered字段代表条件过滤率,MySQL 5.7 之前靠固定经验值(如LIKE '%x'固定按 12.5%),8.0 后依赖直方图或更精细的采样 - 没有持久化统计(
innodb_stats_persistent=OFF)时,每次重启 MySQL 都会重采样,冷启动后首次查询容易选错计划
查看和验证统计信息来源的命令
别只盯着 EXPLAIN,要下钻到统计本身:
- 看索引基数:
SHOW INDEX FROM t中的Cardinality列(注意:这是采样估算值,非精确) - 查持久化统计表:
SELECT * FROM mysql.innodb_index_stats WHERE table_name = 't',重点看n_diff_pfx01、n_leaf_pages、size - 检查直方图是否存在:
SELECT * FROM information_schema.COLUMN_STATISTICS WHERE table_name = 't' - 确认是否启用自动重算:
SELECT @@innodb_stats_auto_recalc, @@innodb_stats_persistent
真正难的不是看懂这些数字,而是在业务低峰期判断要不要跑 ANALYZE TABLE——它会加 READ ONLY 锁,且若表被长事务持有,会卡住直到事务结束。线上大表务必提前评估锁等待风险。











