MySQL WHERE 子句優化機制深度解析：從括號消除到索引選擇

MySQL 查詢優化器對 WHERE 條件有一套自動改寫與裁剪規則。理解這些規則，能幫你寫出更易優化的 SQL，也能看懂 EXPLAIN 的執行計畫。

優化器自動改寫規則

1. 消除冗餘括號

((a AND b) AND c OR (((a AND b) AND (c AND d))))
-- 簡化為
(a AND b AND c) OR (a AND b AND c AND d)

2. 常數傳播

(a < b AND b = c) AND a = 5
-- 推導為
b > 5 AND b = c AND a = 5

3. 移除恆真/恆假條件

(B >= 5 AND B = 5) OR (B = 6 AND 5 = 5) OR (B = 7 AND 5 = 6)
-- 簡化為
B = 5 OR B = 6

4. 常數表達式只算一次

WHERE id > 100 + 200 → 優化器直接當成 id > 300。

特殊快速路徑

• COUNT(*) 無 WHERE 直接從表元資料讀取（MyISAM）或掃描最小索引（InnoDB）。
• 單表 NOT NULL 欄位同理可快速統計。
• 早期偵測不可能條件：WHERE 1=0 直接返回空結果，不掃表。
• HAVING 無 GROUP BY 時自動合併為 WHERE。

常數表優先讀取

優化器識別「常數表」（空表、單行表、唯一索引等值查詢），優先讀取並將其值視為常數代入後續聯結，大幅縮小搜尋空間。

-- 範例：t1 主鍵=1 為常數表
SELECT * FROM t1, t2 WHERE t1.pk = 1 AND t2.fk = t1.id;

聯結順序與臨時表

• 嘗試所有聯結順序組合，選擇成本最低者。
• ORDER BY/GROUP BY 欄位來自同一表 → 該表優先驅動。
• SQL_SMALL_RESULT → 強制用記憶體臨時表而非排序。
• DISTINCT + ORDER BY 常觸發臨時表。

索引使用門檻

• 預估掃描行數 < 30% 總行數 → 使用索引。
• 否則改全表掃描（Sequential Scan）更快。
• 覆蓋索引：SELECT 只涉及索引欄位 → 只讀索引樹，不回表。

極速查詢模式範例

排序優化

ORDER BY key_part1, key_part2 若符合索引順序（或倒序 DESC），可省略 filesort，直接按索引輸出。