导出 schema_第27问：information_schema.columns 表上做查询慢，为什么？
问题
在 26 问中，我们看到了如下 SQL 在 MySQL 5.7 中跑得很慢：
我们还分析了执行计划改写后的 SQL，通过猜测，增加了 hint 来解决问题：
这一期，我们通过工具来分析一下：MySQL 为什么会使用一个低效的执行计划，以致于我们不得已用 hint 来调优 SQL？
实验
我们接着使用 26 问中的环境，使用 optimizer trace 工具，观察 MySQL 对 SQL 的优化处理过程。
我们先调大 optimizer trace 的内存容量(否则 trace 的输出会被截断)，然后开启了optimizer trace 功能。
跑完 SQL 后，可以在 INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE 看到 SQL 的优化处理过程：
这会是个巨大的 json，我们将其复制出来，找个 json 的可视化编辑器来分析一下。
小贴士
如果 MySQL 启动时有配置 --secure-file-priv，那可以用，
SELECT TRACE INTO DUMPFILE FROM INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE;
这里我们选择了一个在线的 json 编辑器，使用起来会方便一点：
可以看到整个优化过程分为 6 个步骤，前两步都跟创建临时表相关，然后是 join 的准备工作，再是两步 join 优化，最后是 join 的执行。
回忆一下 26 问中，我们的子查询应使用物化方式，但实际使用了 exists 子句方式，我们猜测这个选择是在 join 的优化阶段做出的。
仔细翻一翻，就会找到可疑的部分：
上图中的中文，是从英文翻译过来的。看上去我们找对了位置。
接下来我们逐步看看这个决策的依据是什么：
显然不物化的代价更小，那么优化器选择不物化是正确的选择。
但使用 exists 子句进行子查询的代价，显然不可能为 0，MySQL 对这个代价的计算可能有误。
我们得来看看 MySQL 是如何计算这个代价的：
执行 exists 子查询的代价 = 执行一次子查询的代价 * 子查询需要执行的次数
显然这个子查询不可能只需要执行 0 次
这里需要做一个额外的思考：在这个场景下，子查询需要执行的次数，与父查询的行数相同。
也就是红框内需要执行的次数，取决于红框外的 SQL 的结果集条数。
这里 MySQL 将父表的结果集条数 称为 "扇出度"(fanout)
显然，这里父表 information_schema.columns 的扇出度为 0，直接导致了优化器放弃了物化的策略
那 information_schema.columns 的扇出度为什么是 0 呢?
查看 information_schema.tables 中对于 COLUMNS 表的描述，我们看到 MySQL 将 information_schema 中的元数据表做了特殊对待，其行数估计是没有意义的。
到此我们找到了问题所在：MySQL 5.7 对元数据表使用了区别设计，与普通表的行数估算方式不同。
以后大家在 MySQL 5.7 中使用 information_schema 中的元数据表做复杂查询时，需要额外注意执行计划，可能需要使用 hint 指导优化器工作。
小贴士
MySQL 8.0 中进行了数据字典的改造，information_schema 中的元数据表大部分都变成了视图，其真实的数据源是 mysql 库中的隐藏元数据表。
对 MySQL 8.0 的元数据表进行复杂查询，执行计划会比 MySQL 5.7 更加合理。相关推荐：
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