MySQL执行计划与索引规范

一、MySQL explain执行计划详解

使用explain查看MySQL的执行计划时，会看到下面的输出结果。

首先，解释一下每一列的意思及常见的值。
1、id
在包含连接查询、子查询的语句中，使用explain查看执行计划时，会有多条结果。id越大的越先执行，id相等时，从上往下依次执行，id为NULL表示这是一个结果集，不需要使用它来查询。

2、select_type

select_type常见的有下面几种：

• SIMPLE：表示不包含子查询和union的简单select查询，有连接查询时，外层的查询为simple。
• DERIVED：from字句中出现的子查询，也叫做派生表。
  EXPLAIN SELECT * from (SELECT * FROM test LIMIT 100) t WHERE id=1
• UNION：union连接的两个select查询，除了第一个表外，第二个以后的表select_type都是union。
  EXPLAIN SELECT * FROM (SELECT * from test WHERE id=1 UNION SELECT * from test WHERE id=2) t;
• PRIMARY：一个含有子查询或者union的select，位于最外层的单位查询的select_type即为primary，并且只有一个。
  EXPLAIN SELECT * from (SELECT * FROM test LIMIT 100) t WHERE id=1;
EXPLAIN SELECT * FROM (SELECT * from test WHERE id=1 UNION SELECT * from test WHERE id=2) t;
• UNION RESULT：使用union连接的两个select语句生成的结果集，因为它不需要参与查询，所以id字段为null。
• DEPENDENT UNION：与union一样，出现在union 或union all语句中，但是这个查询要受到外部查询的影响。
• SUBQUERY：除了from后面包含的子查询外，其他地方出现的子查询都可能是subquery。
• DEPENDENT SUBQUERY：与dependent union类似，表示这个subquery的查询要受到外部表查询的影响。

3、table
显示查询的表名，如果查询使用了别名，那么这里显示的是别名，如果不涉及对数据表的操作，那么这显示为null。如果显示就表示这个是临时表，后边的N就是执行计划中的id，表示结果来自于这个查询产生。如果显示与类似，也是一个临时表，表示这个结果来自于union查询的id为M,N的结果集。

4、type

依次从好到差：system，const，eq_ref，ref，fulltext，ref_or_null，unique_subquery，index_subquery，range，index_merge，index，all。除了all之外，其他的type都可以使用到索引，除了index_merge之外，其他的type只可以用到一个索引。

• system：表中只有一行数据或者是空表，且只能用于myisam和memory表。如果是Innodb引擎表，type列在这个情况通常都是all或者index。
• const：使用唯一索引或者主键，返回记录一定是1行记录的等值where条件时，通常type是const。其他数据库也叫做唯一索引扫描。
• eq_ref：出现在要连接过个表的查询计划中，驱动表只返回一行数据，且这行数据是第二个表的主键或者唯一索引，且必须为not null，唯一索引和主键是多列时，只有所有的列都用作比较时才会出现eq_ref。
• ref：不像eq_ref那样要求连接顺序，也没有主键和唯一索引的要求，只要使用相等条件检索时就可能出现，常见与辅助索引的等值查找。或者多列主键、唯一索引中，使用第一个列之外的列作为等值查找也会出现，总之，返回数据不唯一的等值查找就可能出现。
• fulltext：全文索引检索，要注意，全文索引的优先级很高，若全文索引和普通索引同时存在时，mysql不管代价，优先选择使用全文索引。
• ref_or_null：与ref方法类似，只是增加了null值的比较。实际用的不多。
• unique_subquery：用于where中的in形式子查询，子查询返回不重复值唯一值。
• index_subquery：用于in形式子查询使用到了辅助索引或者in常数列表，子查询可能返回重复值，可以使用索引将子查询去重。
• range：索引范围扫描，常见于使用>,<,is null,between ,in ,like等运算符的查询中。
• index_merge：表示查询使用了两个以上的索引，最后取交集或者并集，常见and ，or的条件使用了不同的索引，官方排序这个在ref_or_null之后，但是实际上由于要读取所个索引，性能可能大部分时间都不如range。
• index：索引全表扫描，把索引从头到尾扫一遍，常见于使用索引列就可以处理不需要读取数据文件的查询、可以使用索引排序或者分组的查询。
• all：这个就是全表扫描数据文件，然后再在server层进行过滤返回符合要求的记录。

5、possible_keys
可能使用到的索引都会在这里列出来

6、key
查询真正使用到的索引，select_type为index_merge时，这里可能出现两个以上的索引，其他的select_type这里只会出现一个。

7、ken_len
用于处理查询的索引长度，如果是单列索引，那就整个索引长度算进去，如果是多列索引，那么查询不一定都能使用到所有的列，具体使用到了多少个列的索引，这里就会计算进去，没有使用到的列，这里不会计算进去。留意下这个列的值，算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。要注意，mysql的ICP特性使用到的索引不会计入其中。另外，key_len只计算where条件用到的索引长度，而排序和分组就算用到了索引，也不会计算到key_len中。

8、ref
如果是使用的常数等值查询，这里会显示const，如果是连接查询，被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段，如果是条件使用了表达式或者函数，或者条件列发生了内部隐式转换，这里可能显示为func

9、rows
这里是执行计划中估算的扫描行数，不是精确值

10、extra
这个列可以显示的信息非常多，有几十种，常用的有

• distinct：在select部分使用了distinc关键字。
• no tables used：不带from字句的查询或者From dual查询。
• 使用not in()形式子查询或not exists运算符的连接查询，这种叫做反连接。即，一般连接查询是先查询内表，再查询外表，反连接就是先查询外表，再查询内表。
• using filesort：排序时无法使用到索引时，就会出现这个。常见于order by和group by语句中。
• using index：查询时不需要回表查询，直接通过索引就可以获取查询的数据。
• using join buffer（block nested loop），using join buffer（batched key accss）：5.6.x之后的版本优化关联查询的BNL，BKA特性。主要是减少内表的循环数量以及比较顺序地扫描查询。
• using sort_union，using_union，using intersect，using sort_intersection：
  using intersect：表示使用and的各个索引的条件时，该信息表示是从处理结果获取交集；
  using union：表示使用or连接各个使用索引的条件时，该信息表示从处理结果获取并集；
  using sort_union和using sort_intersection：与前面两个对应的类似，只是他们是出现在用and和or查询信息量大时，先查询主键，然后进行排序合并后，才能读取记录并返回。
• using temporary：表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表，执行计划中看不出来，需要查看status变量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table才能看出来。
• using where：表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件，需要在server层进行过滤。查询条件中分为限制条件和检查条件，5.6之前，存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回，然后server层根据检查条件进行过滤再返回真正符合查询的数据。5.6.x之后支持ICP特性，可以把检查条件也下推到存储引擎层，不符合检查条件和限制条件的数据，直接不读取，这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量。extra列显示using index condition
• firstmatch(tb_name)：5.6.x开始引入的优化子查询的新特性之一，常见于where字句含有in()类型的子查询。如果内表的数据量比较大，就可能出现这个。
• loosescan(m..n)：5.6.x之后引入的优化子查询的新特性之一，在in()类型的子查询中，子查询返回的可能有重复记录时，就可能出现这个

除了这些之外，还有很多查询数据字典库，执行计划过程中就发现不可能存在结果的一些提示信息

11、filtered
使用explain extended时会出现这个列，5.7之后的版本默认就有这个字段，不需要使用explain extended了。这个字段表示存储引擎返回的数据在server层过滤后，剩下多少满足查询的记录数量的比例，注意是百分比，不是具体记录数。

二、MySQL索引规范

1.建立索引的场景
（1）通常情况下，需要经常用于搜索、排序的字段需要建立索引
（2）多表关联查询时，保证被关联的字段需要有索引
（3）务上具有唯一特性的字段，即使是多个字段的组合，也最好建成唯一索引

2.主键最好是自增的
InnoDB引擎中，主键是聚集索引，使用的数据结构是B+树，所以在新增时，如果是自增的，B+树不需要重新排序。

2.组合索引相关

• 建组合索引的时候，区分度最高的在最左边
• 如果有 order by 的场景，请注意利用索引的有序性。 order by 最后的字段是组合索引的一部分，并且放在索引组合顺序的最后，避免出现 file_sort 的情况，影响查询性能
• 利用覆盖索引来进行查询操作，避免回表

3.索引长度相关

• 在 varchar 字段上建立索引时，必须指定索引长度，没必要对全字段建立索引，根据实际文本区分度决定索引长度即可

4.模糊匹配相关

• 页面搜索严禁左模糊或者全模糊，如果需要请走搜索引擎来解决

5.SQL 性能优化的目标：至少要达到range 级别，要求是 ref 级别，如果可以是 consts最好。
说明：
（1）consts 单表中最多只有一个匹配行 （ 主键或者唯一索引 ） ，在优化阶段即可读取到数据。
（2）ref 指的是使用普通的索引 （normal index） 。
（3）range 对索引进行范围检索。