MySQL高级开发（四）---索引优化分析（MySQL执行计划解析）

MySQL高级开发（四）—索引优化分析（MySQL执行计划解析）

标签（空格分隔）： MySQL

---

什么是优化

• 合理的安排资源、调整MySQL系统参数，使MySQL更节省资源
• 优化是多方面的，包括SQL优化、服务器优化
• 原则：减少系统瓶颈，减少资源占用，增加系统的反应速度

数据库性能参数

通过‘SHOW STATUS语句’查看SQL数据库的性能参数
常用的参数有：
- slow_queries 慢查询次数
- com_(crud) 操作次数
- uptime 上线时间

查询优化

执行计划

查看执行计划的SQL语句为：

EXPLAIN SELECT * FROM table_name;

执行结果为：

结果说明：

1. id
   SELECT查询标识符，只是一个序列号，没有其他意义

值相同的从上往下执行
值越大，执行优先级越高

select_type
查询语句类型，有以下几种类型：

① SIMPLE：表示简单查询，其中不包含连接查询和子查询
② PRIMARY：表示主查询，或者最外面的查询语句
③ UNION 表示连接查询的第2个或者后面的查询语句
④ UNION：若第二个SELECT出现在UNION之后，则标记为UNION，若UNION包含在FROM子句中，外层SELECT被标记为UNION
⑤ UNION RESULT :连接查询的结果
⑥ SUBQUERY:在SELECT或者WHERE列表中包含的子查询
⑦ DEPENDENTSUBQUERY：子查询中的第1个SELECT语句，取决于外面的查询
⑧ DERVIED :在FROM列表中包含的子查询被标记为DERVED(衍生)，MYSQL会递归这些子查询，将查询结果放在临时表中

table
表示要查询的表

type（重要）
有：ALL\INDEX\RANGE\REF\EQ_REF\CONST,SYSTEM\NULL 8种值，其中性能比是：system>const>eq_ref>ref>range>index>all
表示表的连接类型，以下连接类型的顺序是从最佳类型到最差类型：

①. system:表仅有一行，这是const类型的特列，平时不会出现，这个也可以忽略不计。
②. const:数据表最多只有一个匹配行，因为只匹配一行数据，所以很快，常用于PRIMARY KEY或者UNIQUE索引的查询，可理解为const是最优化的
③. eq_ref:唯一性索引扫描，表中只有一条记录与之匹配。eq_ref可以用于使用=比较带索引的列。
④. ref:非唯一性索引扫描，返回匹配单独值得所有行。查询条件索引既不是UNIQUE也不是PRIMARY KEY的情况。ref可用于=或<或>操作符的带索引的列
⑤.ref_or_null:该联接类型如同ref，但是添加了MySQL可以专门搜索包含NULL值的行。在解决子查询中经常使用该联接类型的优化

以上五种都是很理想的索引使用情况

---

⑥.index_merge:该联接类型表示使用了索引合并优化方法。在这种情况下，key列包含了使用的索引的清单，key_len包含了使用的索引的最长的关键元素。
⑦.unique_subquery:该类型替换了下面形式的IN子查询的ref: value IN (SELECT primary_key FROM single_table WHERE some_expr)
unique_subquery是一个索引查找函数,可以完全替换子查询,效率更高。
⑧.index_subquery:该联接类型类似于unique_subquery。可以替换IN子查询,但只适合下列形式的子查询中的非唯一索引: value IN (SELECT key_column FROM single_table WHERE some_expr)
⑨.range:只检索给定范围的行,使用一个索引来选择行，一般在where语句中出现了between，>,<,in等的查询
⑩.INDEX:全索引扫描，full index scan .该联接类型与ALL相同,除了只有索引树被扫描。这通常比ALL快,因为索引文件通常比数据文件小 — 从内存中读
⑪.ALL 对于每个来自于先前的表的行组合,进行完整的表扫描。（性能最差）—从硬盘中读

5、possible_keys：指出MySQL能可能使用哪个索引在该表中找到行。
如果该列为NULL，说明没有使用索引，可以对该列创建索引来提供性能
6、key：显示MySQL实际决定使用的键(索引)。如果没有选择索引,键是NULL。
可以强制使用索引或者忽略索引

EXPLAIN SELECT * FROM TB_USERS IGNORE INDEX(age) WHERE AGE < 10;
EXPLAIN SELECT * FROM TB_USERS USE INDEX(age) WHERE AGE < 10

覆盖索引：当查询的字段刚好和索引建的一致。
7、key_len

显示MySQL决定使用的索引的字节数，可通过该列计算查询使用的索引长度。key_len是根据表定义计算得出，不是通过表内检索的。如果键是NULL,则长度为NULL。

注意：key_len是确定了MySQL将实际使用的索引长度

key_len的长度计算公式：
varchr(10) 变长字段且允许NULL = 10 * ( character set：utf8=3,gbk=2,latin1=1)+1(NULL)+2(变长字段)
varchr(10)变长字段且不允许NULL = 10 *( character set：utf8=3,gbk=2,latin1=1)+2(变长字段)
char(10)固定字段且允许NULL = 10 * ( character set：utf8=3,gbk=2,latin1=1)+1(NULL)
char(10)固定字段且不允许NULL = 10 * ( character set：utf8=3,gbk=2,latin1=1)

8、ref
显示索引的哪一列被使用，如果可能的话，是一个常数，哪些列或常量被用于查找索引列上的值
9、 rows
显示MySQL认为它执行查询时必须检查的行数
10. Extra

该列包含MySQL解决查询的详细信息
• Distinct:MySQL发现第1个匹配行后,停止为当前的行组合搜索更多的行。
• Not exists:MySQL能够对查询进行LEFT JOIN优化,发现1个匹配LEFT JOIN标准的行后,不再为前面的的行组合在该表内检查更多的行。
• range checked for each record (index map: #):MySQL没有发现好的可以使用的索引,但发现如果来自前面的表的列值已知,可能部分索引可以使用。
• Using filesort（文件内排序）:说明MySQL会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取。
• Using index:从只使用索引树中的信息而不需要进一步搜索读取实际的行来检索表中的列信息。

如果同时出现using where 表示索引被引用来执行索引兼职的查找。
如果没有同事出现using where 表明索引用来读取数据而非查找动作，例如覆盖索引

• Using temporary:使用了临时表保存中间结果，MySQL在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序order by和分组group by。
• Using where:WHERE 子句用于限制哪一个行匹配下一个表或发送到客户。
• Using sort_union(…), Using union(…), Using intersect(…):这些函数说明如何为index_merge联接类型合并索引扫描。
• Using index for group-by:类似于访问表的Using index方式,Using index for group-by表示MySQL发现了一个索引,可以用来查询GROUP BY或DISTINCT查询的所有列,而不要额外搜索硬盘访问实际的表
impossible where : where子句总是flase。不能获取任何数据

使用索引查询需要注意

索引可以提供查询的速度，但并不是使用了带有索引的字段查询都会生效，有些情况下是不生效的，需要注意！

使用Like关键字需要注意

在使用LIKE关键字进行查询的查询语句中，如果匹配字符串的第一个字符为“%”，索引不起作用。只有“%”不在第一个位置，索引才会生效。

使用联合索引的

MySQL可以为多个字段创建索引，一个索引可以包括16个字段。对于联合索引，只有查询条件中使用了这些字段中第一个字段时，索引才会生效。根据创建索引的顺序进行引用

使用OR关键字的查询

查询语句的查询条件中只有OR关键字，且OR前后的两个条件中的列都是索引时，索引才会生效，否则，索引不生效

子查询的优化

MySQL从4.1版本开始支持子查询，使用子查询进行SELECT语句嵌套查询，可以一次完成很多逻辑上需要多个步骤才能完成的SQL操作。

子查询虽然很灵活，但是执行效率并不高。

执行子查询时，MYSQL需要创建临时表，查询完毕后再删除这些临时表，所以，子查询的速度会受到一定的影响。

优化：
可以使用连接查询（JOIN）代替子查询，连接查询时不需要建立临时表，其速度比子查询快