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MySQL 索引管理与执行计划

2017-12-24 09:40 本站整理 浏览(358)

1.1 索引的介绍

索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构,使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。如果想按特定职员的姓来查找他或她,则与在表中搜索所有的行相比,索引有助于更快地获取信息。

索引的一个主要目的就是加快检索表中数据的方法,亦即能协助信息搜索者尽快的找到符合限制条件的记录ID的辅助数据结构。

1.1.1 唯一索引

唯一索引是不允许其中任何两行具有相同索引值的索引。当现有数据中存在重复的键值时,大多数数据库不允许将新创建的唯一索引与表一起保存。数据库还可能防止添加将在表中创建重复键值的新数据。

例如,如果在employee表中职员的姓(lname)上创建了唯一索引,则任何两个员工都不能同姓。

1.1.2 主键索引

数据库表经常有一列或多列组合,其值唯一标识表中的每一行。该列称为表的主键。在数据库关系图中为表定义主键将自动创建主键索引,主键索引是唯一索引的特定类型。

该索引要求主键中的每个值都唯一。当在查询中使用主键索引时,它还允许对数据的快速访问。

1.1.3 聚集索引

在聚集索引中,表中行的物理顺序与键值的逻辑(索引)顺序相同。一个表只能包含一个聚集索引。如果某索引不是聚集索引,则表中行的物理顺序与键值的逻辑顺序不匹配。与非聚集索引相比,聚集索引通常提供更快的数据访问速度。

聚集索引和非聚集索引的区别,如字典默认按字母顺序排序,读者如知道某个字的读音可根据字母顺序快速定位。因此聚集索引和表的内容是在一起的。如读者需查询某个生僻字,则需按字典前面的索引,举例按偏旁进行定位,找到该字对应的页数,再打开对应页数找到该字。

这种通过两个地方而查询到某个字的方式就如非聚集索引。

1.1.4 索引列

可以基于数据库表中的单列或多列创建索引。多列索引可以区分其中一列可能有相同值的行。如果经常同时搜索两列或多列或按两列或多列排序时,索引也很有帮助。

例如,如果经常在同一查询中为姓和名两列设置判据,那么在这两列上创建多列索引将很有意义。

检查查询的WHERE和JOIN子句。在任一子句中包括的每一列都是索引可以选择的对象。对新索引进行试验以检查它对运行查询性能的影响。考虑已在表上创建的索引数量。最好避免在单个表上有很多索引。

检查已在表上创建的索引的定义。最好避免包含共享列的重叠索引。

检查某列中唯一数据值的数量,并将该数量与表中的行数进行比较。比较的结果就是该列的可选择性,这有助于确定该列是否适合建立索引,如果适合,确定索引的类型。

1.1.5 B树算法

B树的搜索,从根结点开始,如果查询的关键字与结点的关键字相等,那么就命中;否则,如果查询关键字比结点关键字小,就进入左边;如果比结点关键字大,就进入右边;如果左边或右边的指针为空,则报告找不到相应的关键。

如果B树的所有非叶子结点的左右子树的结点数目均保持差不多(平衡),那么B树的搜索性能逼近二分查找;但它比连续内存空间的二分查找的优点是,改变B树结构(插入与删除结点)不需要移动大段的内存数据,甚至通常是常数开销。

1.1.6 B+树算法

B+树是B-树的变体,也是一种多路搜索树:

       1.其定义基本与B-树同,除了:
       2.非叶子结点的子树指针与关键字个数相同;
       3.非叶子结点的子树指针P[i],指向关键字值属于[K[i], K[i+1])的子树(B-树是开区间);
       5.为所有叶子结点增加一个链指针;
       6.所有关键字都在叶子结点出现;
       如:(M=3)

 

B+的搜索与B-树也基本相同,区别是B+树只有达到叶子结点才命中(B-树可以在非叶子结点命中),其性能也等价于在关键字全集做一次二分查找;

B+的特性:

       1.所有关键字都出现在叶子结点的链表中(稠密索引),且链表中的关键字恰好是有序的;
       2.不可能在非叶子结点命中;
       3.非叶子结点相当于是叶子结点的索引(稀疏索引),叶子结点相当于是存储(关键字)数据的数据层;
       4.更适合文件索引系统;

1.1.7 HASH:HASH算法

哈希索引只有Memory, NDB两种引擎支持,Memory引擎默认支持哈希索引,如果多个hash值相同,出现哈希碰撞,那么索引以链表方式存储。

但是,Memory引擎表只对能够适合机器的内存切实有限的数据集。

要使InnoDB或MyISAM支持哈希索引,可以通过伪哈希索引来实现,叫自适应哈希索引。

主要通过增加一个字段,存储hash值,将hash值建立索引,在插入和更新的时候,建立触发器,自动添加计算后的hash到表里。

1.1.8 其他的索引

FULLTEXT:全文索引
RTREE:R树索引

1.2 MySQL索引管理

索引建立在表的列上(字段)的。

在where后面的列建立索引才会加快查询速度。

pages<---索引(属性)<----查数据。

添加索引的方法:

alter table test add index index_name(name);
create index index_name on test(name);

语法格式:

alter table 表 add index 索引名称(name);

1.2.1 创建普通索引

创建普通索引方法一:

mysql> ALTER TABLE PLAYERS ADD INDEX   name_idx(NAME);
mysql> desc PLAYERS;
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| NAME       | char(15)    | NO   | MUL | NULL    |       |

创建普通索引方法二:

mysql> ALTER TABLE PLAYERS ADD INDEX   name_idx(NAME);
mysql> desc PLAYERS;
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| NAME       | char(15)    | NO   | MUL | NULL    |       |

1.2.2 删除索引

alter table PLAYERS delete INDEX  name_idx;
mysql> show index from  PLAYERS\G
*************************** 1. row ***************************
        Table: PLAYERS
   Non_unique: 0
     Key_name: PRIMARY
 Seq_in_index: 1
  Column_name: PLAYERNO
    Collation: A
  Cardinality: 14
     Sub_part: NULL
       Packed: NULL
         Null: 
   Index_type: BTREE
      Comment: 
Index_comment:

1.3 MySQL中的约束索引

主键索引

只能有一个主键。

主键索引:列的内容是唯一值,例如学号.

表创建的时候至少要有一个主键索引,最好和业务无关。

普通索引

加快查询速度,工作中优化数据库的关键。

在合适的列上建立索引,让数据查询更高效。

create index index_name on test(name);
alter table test add index index_name(name);

用了索引,查一堆内容。

在where条件关键字后面的列建立索引才会加快查询速度.

select id,name from test where state=1 order by id group by name;

唯一索引

内容唯一,但不是主键。

create unique index index_name on test(name);

1.3.1 创建主键索引

建立表时

CREATE TABLE `test` (
`id` int(4) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` char(20) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

建立表后增加

CREATE TABLE `test` (
`id` int(4) NOT NULL,
`name` char(20) NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

增加自增主键

alter table test change id id int(4) primary key 
not null auto_increment;

1.3.2 使用字段前缀创建索引及联合索引

前缀索引:根据字段的前N个字符建立索引

create index index_name on test(name(8));

联合索引:多个字段建立一个索引。

where a女生 and b身高165 and c身材好
index(a,b,c)

特点:前缀生效特性。

a,ab,abc 可以走索引。
b ac bc c 不走索引(5.6之后 ac 可以走主键索引)。

原则:把最常用来作为条件查询的列放在前面。

示例:

创建表

 create table people (id int not null auto_increment ,name char(20),sr(20),sex int ,age int, primary key (id));

创建联合索引

mysql> alter table people  add key name_sex_idx(name,sex)
    -> ;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

查看索引的类型

mysql> desc people;
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type     | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int(11)  | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name  | char(20) | YES  | MUL | NULL    |                |
| sex   | int(11)  | YES  |     | NULL    |                |
| age   | int(11)  | YES  |     | NULL    |                |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+

建立唯一键索引

mysql> alter table people add unique key age_uidx(age);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

查看数据表

mysql> desc people;
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type     | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int(11)  | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name  | char(20) | YES  | MUL | NULL    |                |
| sex   | int(11)  | YES  |     | NULL    |                |
| age   | int(11)  | YES  | UNI | NULL    |                |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
4 rows in set (0.00 sec)

联合主键是联合索引的特殊形式

PRIMARY KEY (`Host`,`User`)
alter table test add sex char(4) not null;
create index ind_name_sex on test(name,sex);

前缀加联合索引

create index index_name on test(name(8),sex(2));

1.4 SQL语句优化

1.4.1 企业SQL优化思路

1、把一个大的不使用索引的SQL语句按照功能进行拆分

2、长的SQL语句无法使用索引,能不能变成2条短的SQL语句让它分别使用上索引。

3、对SQL语句功能的拆分和修改

4、减少“烂”SQL由运维(DBA)和开发交流(确认),共同确定如何改,最终由DBA执行

5、制定开发流程

1.4.2 不适合走索引的场景

1、唯一值少的列上不适合建立索引或者建立索引效率低。例如:性别列

2、小表可以不建立索引,100条记录。

3、对于数据仓库,大量全表扫描的情况,建索引反而会慢

1.4.3 查看表的唯一值数量

select count(distinct user) from mysql.user;
select count(distinct user,host) from mysql.user;

1.4.4 建立索引流程

1、找到慢SQL。

show processlist;

记录慢查询日志。

2、explain select句,条件列多。

3、查看表的唯一值数量:

select count(distinct user) from mysql.user;
select count(distinct user,host) from mysql.user;

条件列多。可以考虑建立联合索引。

4、建立索引(流量低谷)

force index

5、拆开语句(和开发)。

6、like '%%'不用mysql

7、进行判断重复的行数

查看行数:

mysql> select count(*) from city;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|     4079 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

查看去重后的行数:

mysql> select count(distinct countrycode) from city;
+-----------------------------+
| count(distinct countrycode) |
+-----------------------------+
|                         232 |
+-----------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

1.5 用expain查看SQL的执行计划

在工作中,我们用于捕捉性能问题最常用的就是打开慢查询,定位执行效率差的SQL,那么当我们定位到一个SQL以后还不算完事,我们还需要知道该SQL的执行计划,比如是全表扫描,还是索引扫描,这些都需要通过EXPLAIN去完成。

EXPLAIN命令是查看优化器如何决定执行查询的主要方法。可以帮助我们深入了解MySQL的基于开销的优化器,还可以获得很多可能被优化器考虑到的访问策略的细节,以及当运行SQL语句时哪种策略预计会被优化器采用。

需要注意的是,生成的QEP并不确定,它可能会根据很多因素发生改变。MySQL不会将一个QEP和某个给定查询绑定,QEP将由SQL语句每次执行时的实际情况确定,即便使用存储过程也是如此。尽管在存储过程中SQL语句都是预先解析过的,但QEP仍然会在每次调用存储过程的时候才被确定。

1.5.1 查看 select 语句的执行过程

mysql> explain select id,name from test where name='clsn';
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key      | key_len | ref   | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | test  | ref  | name_idx      | name_idx | 24      | const |    1 | Using where |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

SQL_NO_CACHE的作用是禁止缓存查询结果。

使用where条件查找

mysql> explain select user,host from mysql.user where user='root' and host='127.0.0.1';
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref         | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | user  | const | PRIMARY       | PRIMARY | 228     | const,const |    1 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

1.5.2 通过执行计划可以知道什么?

mysql> explain select d1.age, t2.id from (select age,name from t1 where id in (1,2))d1, t2 where d1.age=t2.age group by d1.age, t2.id order by t2.id;
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------+------+---------------------------------+
| id | select_type | table      | type  | possible_keys | key     | key_len | ref    | rows | Extra                           |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------+------+---------------------------------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | ALL   | NULL          | NULL    | NULL    | NULL   |    2 | Using temporary; Using filesort |
|  1 | PRIMARY     | t2         | ref   | age           | age     | 5       | d1.age |    1 | Using where; Using index        |
|  2 | DERIVED     | t1         | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL   |    2 | Using where                     |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+--------+------+---------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

1.5.3 MySQL执行计划调用方式

1.EXPLAIN SELECT ……
2.EXPLAIN EXTENDED SELECT ……
  将执行计划"反编译"成SELECT语句,运行SHOW WARNINGS 可得到被MySQL优化器优化后的查询语句
3.EXPLAIN PARTITIONS SELECT ……
  用于分区表的EXPLAIN生成QEP的信息

1.5.4 执行计划包含的信息

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

1.5.5 id

包含一组数字,表示查询中执行select子句或操作表的顺序

【示例一】id相同,执行顺序由上至下

mysql> explain select t2.* from t1, t2, t3 where t1.id=t2.id and t1.id=t3.id and t1.name='';
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+--------------------------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref        | rows | Extra                    |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+--------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ref    | PRIMARY,name  | name    | 63      | const      |    1 | Using where; Using index |
|  1 | SIMPLE      | t2    | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.t1.id |    1 |                          |
|  1 | SIMPLE      | t3    | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.t1.id |    1 | Using index              |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+--------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

【示例二】如果是子查询,id的序号会递增,id值越大优先级越高,越先被执行

mysql> explain select t2.* from t2 where id = (select id from t1 where id = (select t3.id from t3 where t3.name=''));
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------------------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                                               |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------------------------------------------+
|  1 | PRIMARY     | NULL  | NULL | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL | Impossible WHERE noticed after reading const tables |
|  2 | SUBQUERY    | NULL  | NULL | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL | no matching row in const table                      |
|  3 | SUBQUERY    | t3    | ref  | name          | name | 63      |      |    1 | Using where; Using index                            |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

【示例三】id如果相同,可以认为是一组,从上往下顺序执行;在所有组中,id值越大,优先级越高,越先执行

mysql> explain select t2.* from (select t3.id from t3 where t3.name='')s1, t2 where s1.id=t2.id;
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+--------------------------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | Extra                    |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+--------------------------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | system | NULL          | NULL    | NULL    | NULL  |    1 |                          |
|  1 | PRIMARY     | t2         | const  | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const |    1 |                          |
|  2 | DERIVED     | t3         | ref    | name          | name    | 63      |       |    1 | Using where; Using index |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+--------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

1.5.6 select_type

示查询中每个select子句的类型(简单OR复杂)
    a. SIMPLE:查询中不包含子查询或者UNION
    b. 查询中若包含任何复杂的子部分,最外层查询则被标记为:PRIMARY
    c. 在SELECT或WHERE列表中包含了子查询,该子查询被标记为:SUBQUERY
    d. 在FROM列表中包含的子查询被标记为:DERIVED(衍生)用来表示包含在from子句中的子查询的select,mysql会递归执行并将结果放到一个临时表中。服务器内部称为"派生表",因为该临时表是从子查询中派生出来的
    e. 若第二个SELECT出现在UNION之后,则被标记为UNION;若UNION包含在FROM子句的子查询中,外层SELECT将被标记为:DERIVED
    f. 从UNION表获取结果的SELECT被标记为:UNION RESULT

说明:

SUBQUERY和UNION还可以被标记为DEPENDENT和UNCACHEABLE。
DEPENDENT意味着select依赖于外层查询中发现的数据。
UNCACHEABLE意味着select中的某些 特性阻止结果被缓存于一个item_cache中。

【示例】

mysql> explain select d1.name, ( select id from t3) d2 from (select id,name from t1 where name='')d1 union (select name,id from t2);
+----+--------------+------------+--------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------+
| id | select_type  | table      | type   | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                    |
+----+--------------+------------+--------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------+
|  1 | PRIMARY      | <derived3> | system | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    0 | const row not found      |
|  3 | DERIVED      | t1         | ref    | name          | name | 63      |      |    1 | Using where; Using index |
|  2 | SUBQUERY     | t3         | index  | NULL          | age  | 5       | NULL |    6 | Using index              |
|  4 | UNION        | t2         | index  | NULL          | name | 63      | NULL |    4 | Using index              |
| NULL | UNION RESULT | <union1,4> | ALL    | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL |                          |
+----+--------------+------------+--------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

内容说明:

第一行:id列为1,表示第一个select,select_type列的primary表 示该查询为外层查询,table列被标记为<derived3>,表示查询结果来自一个衍生表,其中3代表该查询衍生自第三个select查询,即id为3的select。
第二行:id为3,表示该查询的执行次序为2( 4 => 3),是整个查询中第三个select的一部分。因查询包含在from中,所以为derived。
第三行:select列表中的子查询,select_type为subquery,为整个查询中的第二个select。
第四行:select_type为union,说明第四个select是union里的第二个select,最先执行。
第五行:代表从union的临时表中读取行的阶段,table列的<union1,4>表示用第一个和第四个select的结果进行union操作。

1.5.7 type

表示MySQL在表中找到所需行的方式,又称“访问类型”,常见类型如下:

ALL, index,  range, ref, eq_ref, const, system, NULL

从左到右,性能从最差到最好

【示例一】ALL:Full Table Scan, MySQL将遍历全表以找到匹配的行

mysql> explain select * from t1 where email='';
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    4 | Using where |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例二】index:Full Index Scan,index与ALL区别为index类型只遍历索引树

mysql> explain select id from t1;
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index | NULL          | age  | 5       | NULL |    4 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例三】range:索引范围扫描,对索引的扫描开始于某一点,返回匹配值域的行。

显而易见的索引范围扫描是带有between或者where子句里带有<, >查询。当mysql使用索引去查找一系列值时,例如IN()和OR列表,也会显示range(范围扫描),当然性能上面是有差异的。

mysql> explain select * from t1 where id in (1,4);
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |    2 | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> explain select * from t1 where id between 1 and 4;
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |    3 | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> explain select * from t1 where id=1 or id=4;       
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |    2 | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> explain select * from t1 where id > 1;      
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |    3 | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例四】ref:使用非唯一索引扫描或者唯一索引的前缀扫描,返回匹配某个单独值的记录行

mysql> explain select * from t1 where name='guo';
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref   | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ref  | name          | name | 63      | const |    1 | Using where |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例五】eq_ref:类似ref,区别就在使用的索引是唯一索引,对于每个索引键值,表中只有一条记录匹配,简单来说,就是多表连接中使用primary key或者 unique key作为关联条件。

mysql> explain select t1.name from t1, t2 where t1.id=t2.id;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref        | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index  | PRIMARY       | name    | 63      | NULL       |    4 | Using index |
|  1 | SIMPLE      | t2    | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.t1.id |    1 | Using index |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)

【示例六】const、system:当MySQL对查询某部分进行优化,并转换为一个常量时,使用这些类型访问。

如将主键置于where列表中,MySQL就能将该查询转换为一个常量

mysql> explain select * from ( select * from t1 where id=1)b1;
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+------+------+-------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | system | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |    1 |       |
|  2 | DERIVED     | t1         | const  | PRIMARY       | PRIMARY | 4       |      |    1 |       |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+------+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

注:system是const类型的特例,当查询的表只有一行的情况下,使用system

【示例七】NULL:MySQL在优化过程中分解语句,执行时甚至不用访问表或索引,   例如从一个索引列里选取最小值可以通过单独索引查找完成。

mysql> explain select * from t1 where id = (select min(id) from t2);
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+------------------------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | Extra                        |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+------------------------------+
|  1 | PRIMARY     | t1    | const | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const |    1 |                              |
|  2 | SUBQUERY    | NULL  | NULL  | NULL          | NULL    | NULL    | NULL  | NULL | Select tables optimized away |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

1.5.8 possible_keys

指出MySQL能使用哪个索引在表中找到记录,查询涉及到的字段上若存在索引,则该索引将被列出,但不一定被查询使用

1.5.9 key

显示MySQL在查询中实际使用的索引,若没有使用索引,显示为NULL

【示例】

mysql> explain select id,age from t1;
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index | NULL          | age  | 5       | NULL |    4 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

1.5.10 key_len

表示索引中使用的字节数,可通过该列计算查询中使用的索引的长度(key_len显示的值为索引字段的最大可能长度,并非实际使用长度,即key_len是根据表定义计算而得,不是通过表内检索出的)。

1.5.11 ref

表示上述表的连接匹配条件,即哪些列或常量被用于查找索引列上的值。

1.5.12 rows

表示MySQL根据表统计信息及索引选用情况,估算的找到所需的记录所需要读取的行数。

【示例】

mysql> explain select * from t1 , t2 where t1.id=t2.id and t2.name='atlas';
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref        | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t2    | ref    | PRIMARY,name  | name    | 63      | const      |    1 | Using where |
|  1 | SIMPLE      | t1    | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.t2.id |    1 |             |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)

1.5.13 Extra

包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息

【示例一】Using index

该值表示相应的select操作中使用了覆盖索引(Covering Index)

mysql> explain select id from t1;
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index | NULL          | age  | 5       | NULL |    4 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

覆盖索引(Covering Index)

MySQL可以利用索引返回select列表中的字段,而不必根据索引再次读取数据文件

包含所有满足查询需要的数据的索引称为覆盖索引(Covering Index)

    注意:如果要使用覆盖索引,一定要注意select列表中只取出需要的列,不可select *,因为如果将所有字段一起做索引会导致索引文件过大,查询性能下降

【示例二】Using where

表示mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤。许多where条件里涉及索引中的列,当(并且如果)它读取索引时,就能被存储引擎检验,因此不是所有带where字句的查询都会显示"Using where"。

有时"Using where"的出现就是一个暗示:查询可受益与不同的索引。

mysql> explain select id,name from t1 where id<4;
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                    |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index | PRIMARY       | name | 63      | NULL |    4 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例三】Using temporary

表示MySQL需要使用临时表来存储结果集,常见于排序和分组查询

这个值表示使用了内部临时(基于内存的)表。一个查询可能用到多个临时表。有很多原因都会导致MySQL在执行查询期间创建临时表。两个常见的原因是在来自不同表的上使用了DISTINCT,或者使用了不同的ORDER BY和GROUP BY列。可以强制指定一个临时表使用基于磁盘的MyISAM存储引擎。这样做的原因主要有两个:

1)内部临时表占用的空间超过min(tmp_table_size,max_heap_table_size)系统变量的限制

2)使用了TEXT/BLOB 列

mysql> explain select id from t1 where id in (1,2) group by age,name;
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------------------------------------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra                                        |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |    2 | Using where; Using temporary; Using filesort |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例四】Using filesort

MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”

mysql> explain select id,age from t1 order by name; 
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+----------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra          |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+----------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    4 | Using filesort |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> explain select id,age from t1 order by age; 
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index | NULL          | age  | 5       | NULL |    4 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例五】Using join buffer

该值强调了在获取连接条件时没有使用索引,并且需要连接缓冲区来存储中间结果。

如果出现了这个值,那应该注意,根据查询的具体情况可能需要添加索引来改进能。

mysql> explain select t1.name from t1 inner join t2 on t1.name=t2.name;
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+--------------+------+--------------------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref          | rows | Extra                    |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+--------------+------+--------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index | name          | name | 63      | NULL         |    4 | Using index              |
|  1 | SIMPLE      | t2    | ref   | name          | name | 63      | test.t1.name |    2 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+--------------+------+--------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

删除t1索引

mysql> alter table t1 drop key name;                                   
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

删除t2索引

mysql> alter table t2 drop key name; 
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

经常查找

mysql> explain select t1.name from t1 inner join t2 on t1.name=t2.name;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                          |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    4 |                                |
|  1 | SIMPLE      | t2    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    4 | Using where; Using join buffer |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

【示例六】Impossible where

这个值强调了where语句会导致没有符合条件的行。

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM t1 WHERE 1=2;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra            |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------+
|  1 | SIMPLE      | NULL  | NULL | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL | Impossible WHERE |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例七】Select tables optimized away

这个值意味着仅通过使用索引,优化器可能仅从聚合函数结果中返回一行.

mysql> explain select max(id) from t1;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                        |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | NULL  | NULL | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL | Select tables optimized away |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

【示例八】Index merges

当MySQL 决定要在一个给定的表上使用超过一个索引的时候,就会出现以下格式中的一个,详细说明使用的索引以及合并的类型。

Using sort_union(...)
Using union(...)
Using intersect(...)

1.5.14 小结

EXPLAIN不会告诉你关于触发器、存储过程的信息或用户自定义函数对查询的影响情况。

EXPLAIN不考虑各种Cache。

EXPLAIN不能显示MySQL在执行查询时所作的优化工作。

部分统计信息是估算的,并非精确值。

EXPALIN只能解释SELECT操作,其他操作要重写为SELECT后查看执行计划。

1.6 mysql不走索引的原因

1.6.1 一些常见的原因

1) 没有查询条件,或者查询条件没有建立索引

2) 在查询条件上没有使用引导列

3) 查询的数量是大表的大部分,应该是30%以上。

4) 索引本身失效

5) 查询条件使用函数在索引列上,或者对索引列进行运算,运算包括(+,-,*,/,! 等)

错误的例子:select * from test where id-1=9; 正确的例子:select * from test where id=10;

6) 对小表查询

7) 提示不使用索引

8) 统计数据不真实

9) CBO计算走索引花费过大的情况。其实也包含了上面的情况,这里指的是表占有的block要比索引小。

10)隐式转换导致索引失效.这一点应当引起重视.也是开发中经常会犯的错误.

由于表的字段tel_num定义为varchar2(20),但在查询时把该字段作为number类型以where条件传给数据库,这样会导致索引失效.

错误的例子:select * from test where tel_nume=13333333333;

正确的例子:select * from test where tel_nume='13333333333';

11) 注意使用的特殊符号

1,<>  ,!=

2,单独的>,<,(有时会用到,有时不会)

12)like "%_" 百分号在前.

select * from t1  where name like 'linux培训%';

13) not in ,not exist.

14)  in  尽量改成 union 。

15)当变量采用的是times变量,而表的字段采用的是date变量时.或相反情况。

16)B-tree索引is null不会走,is not null会走,位图索引 is null,is not null 都会走 。

17)联合索引 is not null 只要在建立的索引列(不分先后)都会走,

in null时 必须要和建立索引第一列一起使用,当建立索引第一位置条件是is null 时,其他建立索引的列可以是is null(但必须在所有列 都满足is null的时候),或者=一个值;

当建立索引的第一位置是=一个值时,其他索引列可以是任何情况(包括is null =一个值),以上两种情况索引都会走。其他情况不会走。

1.6.2 需要注意的一些

1)    MyISAM 存储引擎索引键长度总和不能超过1000 字节;
2)    BLOB 和TEXT 类型的列只能创建前缀索引;
3)    MySQL 目前不支持函数索引;
4)    使用不等于(!= 或者<>)的时候MySQL 无法使用索引;
5)    过滤字段使用了函数运算后(如abs(column)),MySQL 无法使用索引;
6)    Join 语句中Join 条件字段类型不一致的时候MySQL 无法使用索引;
7)    使用LIKE 操作的时候如果条件以通配符开始( '%abc...')MySQL 无法使用索引;
8)    使用非等值查询的时候MySQL 无法使用Hash 索引;
9)    在我们使用索引的时候,需要注意上面的这些限制,尤其是要注意无法使用索引的情况,因为这很容易让我们因为疏忽而造成极大的性能隐患。

1.7 数据库索引的设计原则

为了使索引的使用效率更高,在创建索引时,必须考虑在哪些字段上创建索引和创建什么类型的索引。

1.7.1 那么索引设计原则又是怎样的

1.选择唯一性索引

唯一性索引的值是唯一的,可以更快速的通过该索引来确定某条记录。

例如,学生表中学号是具有唯一性的字段。为该字段建立唯一性索引可以很快的确定某个学生的信息。如果使用姓名的话,可能存在同名现象,从而降低查询速度。

2.为经常需要排序、分组和联合操作的字段建立索引

经常需要ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT和UNION等操作的字段,排序操作会浪费很多时间。

如果为其建立索引,可以有效地避免排序操作。

3.为常作为查询条件的字段建立索引

如果某个字段经常用来做查询条件,那么该字段的查询速度会影响整个表的查询速度。因此,

为这样的字段建立索引,可以提高整个表的查询速度。

4.限制索引的数目

索引的数目不是越多越好。每个索引都需要占用磁盘空间,索引越多,需要的磁盘空间就越大。修改表时,对索引的重构和更新很麻烦。越多的索引,会使更新表变得很浪费时间。

5.尽量使用数据量少的索引

如果索引的值很长,那么查询的速度会受到影响。例如,对一个CHAR(100)类型的字段进行全文检索需要的时间肯定要比对CHAR(10)类型的字段需要的时间要多。

6.尽量使用前缀来索引

如果索引字段的值很长,最好使用值的前缀来索引。例如,TEXT和BLOG类型的字段,进行全文检索会很浪费时间。如果只检索字段的前面的若干个字符,这样可以提高检索速度。

7.删除不再使用或者很少使用的索引

表中的数据被大量更新,或者数据的使用方式被改变后,原有的一些索引可能不再需要。数据库管理员应当定期找出这些索引,将它们删除,从而减少索引对更新操作的影响。

8.小表不应建立索引

包含大量的列并且不需要搜索非空值的时候可以考虑不建索引

1.8 参考文献

https://baike.baidu.com/item/数据库索引/8751686?fr=aladdin
https://www.cnblogs.com/oldhorse/archive/2009/11/16/1604009.html
http://blog.csdn.net/manesking/archive/2007/02/09/1505979.aspx
http://blog.csdn.net/woshiqjs/article/details/24135495