Mysql索引分析explain

首先問一個問題：如何查詢一張表的表結構？答案:desc table_name。

沒錯，但是除了desc還有別的關鍵字支持哦。先貼上官方文檔

{EXPLAIN | DESCRIBE | DESC}
    tbl_name [col_name | wild]

{EXPLAIN | DESCRIBE | DESC}
    [explain_type]
    {explainable_stmt | FOR CONNECTION connection_id}

explain_type: {
    FORMAT = format_name
}

format_name: {
    TRADITIONAL
  | JSON
}

explainable_stmt: {
    SELECT statement
  | DELETE statement
  | INSERT statement
  | REPLACE statement
  | UPDATE statement
}

DESCRIBE和EXPLAIN、DESC語句是同義詞, MySQL解析器將它們視爲完全同義。實際上，DESCRIBE和DESC關鍵字更常用於獲取有關表結構的信息，而EXPLAIN用於獲取查詢執行計劃（即MySQL將如何執行查詢的說明）。

下面步入今天的整體，如何利用explain分析sql語句的索引使用情況.現在我有一張t_user表，裏面一共有100w的數據

+----+------------+----------+
| id | email      | password |
+----+------------+----------+
|  1 | [email protected]  | 1        |
|  2 | [email protected]  | 2        |
|  3 | [email protected]  | 3        |
|  4 | [email protected]  | 4        |
|  5 | [email protected]  | 5        |
|  6 | [email protected]  | 6        |
|  7 | [email protected]  | 7        |
|  8 | [email protected]  | 8        |
|  9 | [email protected]  | 9        |
| 10 | [email protected] | 10       |
+----+------------+----------+
.........

測試

explain select * from t_user where password=999999

+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
| id | select_type | table  | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |
+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t_user | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 996966 |    10.00 | Using where |
+----+-------------+--------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+

• id: SELECT 查詢的標識符. 每個 SELECT 都會自動分配一個唯一的標識符.
• select_type: SELECT 查詢的類型.
• table: 查詢的是哪個表
• partitions: 匹配的分區
• type: join 類型
• possible_keys: 此次查詢中可能選用的索引
• key: 此次查詢中確切使用到的索引.
• ref: 哪個字段或常數與 key 一起被使用
• rows: 顯示此查詢一共掃描了多少行. 這個是一個估計值.
• filtered: 表示此查詢條件所過濾的數據的百分比
• extra: 額外的信息

下面來分析這裏面幾個重要的字段

select_type

select_type 表示了查詢的類型, 它的常用取值有:

• SIMPLE, 表示此查詢不包含 UNION 查詢或子查詢
• PRIMARY, 表示此查詢是最外層的查詢
• UNION, 表示此查詢是 UNION 的第二或隨後的查詢
• DEPENDENT UNION, UNION 中的第二個或後面的查詢語句, 取決於外面的查詢
• UNION RESULT, UNION 的結果
• SUBQUERY, 子查詢中的第一個 SELECT
• DEPENDENT SUBQUERY: 子查詢中的第一個 SELECT, 取決於外面的查詢. 即子查詢依賴於外層查詢的結果.

type

type 字段比較重要, 它提供了判斷查詢是否高效的重要依據依據. 通過 type 字段, 我們判斷此次查詢是 全表掃描 還是 索引掃描 等.

type 常用的取值有:

• system: 表中只有一條數據. 這個類型是特殊的 const 類型.

• const: 針對主鍵或唯一索引的等值查詢掃描, 最多隻返回一行數據. const 查詢速度非常快, 因爲它僅僅讀取一次即可.
  例如下面的這個查詢, 它使用了主鍵索引, 因此 type 就是 const 類型的.

  mysql> explain select * from t_user where id = 1;
  +----+-------------+--------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
  | id | select_type | table  | partitions | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | filtered | Extra |
  +----+-------------+--------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
  |  1 | SIMPLE      | t_user | NULL       | const | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const |    1 |   100.00 | NULL  |
  +----+-------------+--------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
  

• eq_ref: 此類型通常出現在多表的 join 查詢, 表示對於前表的每一個結果, 都只能匹配到後表的一行結果. 並且查詢的比較操作通常是 =, 查詢效率較高.

• ref: 此類型通常出現在多表的 join 查詢, 針對於非唯一或非主鍵索引, 或者是使用了 最左前綴 規則索引的查詢.

• range: 表示使用索引範圍查詢, 通過索引字段範圍獲取表中部分數據記錄. 這個類型通常出現在 =, <>, >, >=, <, <=, IS NULL, <=>, BETWEEN, IN() 操作中.當 type 是 range 時, 那麼 EXPLAIN 輸出的 ref 字段爲 NULL, 並且 key_len 字段是此次查詢中使用到的索引的最長的那個.

• index: 表示全索引掃描(full index scan), 和 ALL 類型類似, 只不過 ALL 類型是全表掃描, 而 index 類型則僅僅掃描所有的索引, 而不掃描數據.
  index 類型通常出現在: 所要查詢的數據直接在索引樹中就可以獲取到, 而不需要掃描數據. 當是這種情況時, Extra 字段 會顯示 Using index.

  mysql> explain select  id from t_user;
  +----+-------------+--------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+----------+-------------+
  | id | select_type | table  | partitions | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |
  +----+-------------+--------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+----------+-------------+
  |  1 | SIMPLE      | t_user | NULL       | index | NULL          | PRIMARY | 4       | NULL | 996966 |   100.00 | Using index |
  +----+-------------+--------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+----------+-----------
  

type 類型的性能比較

通常來說, 不同的 type 類型的性能關係如下:ALL < index < range ~ index_merge < ref < eq_ref < const < system
ALL 類型因爲是全表掃描, 因此在相同的查詢條件下, 它是速度最慢的.而 index 類型的查詢雖然不是全表掃描, 但是它掃描了所有的索引, 因此比 ALL 類型的稍快.
後面的幾種類型都是利用了索引來查詢數據, 因此可以過濾部分或大部分數據, 因此查詢效率就比較高了.

possible_keys

possible_keys 表示 MySQL 在查詢時, 能夠使用到的索引. 注意, 即使有些索引在 possible_keys 中出現, 但是並不表示此索引會真正地被 MySQL 使用到. MySQL 在查詢時具體使用了哪些索引, 由 key 字段決定.

key

此字段是 MySQL 在當前查詢時所真正使用到的索引.

key_len

表示查詢優化器使用了索引的字節數. 這個字段可以評估組合索引是否完全被使用, 或只有最左部分字段被使用到.
key_len 的計算規則如下:

• 字符串
  • char(n): n 字節長度
  • varchar(n): 如果是 utf8 編碼, 則是 3 n + 2字節; 如果是 utf8mb4 編碼, 則是 4 n + 2 字節.
• 數值類型:
  • TINYINT: 1字節
  • SMALLINT: 2字節
  • MEDIUMINT: 3字節
  • INT: 4字節
  • BIGINT: 8字節
• 時間類型
  • DATE: 3字節
  • TIMESTAMP: 4字節
  • DATETIME: 8字節
• 字段屬性: NULL 屬性 佔用一個字節. 如果一個字段是 NOT NULL 的, 則沒有此屬性.

rows

rows 也是一個重要的字段. MySQL 查詢優化器根據統計信息, 估算 SQL 要查找到結果集需要掃描讀取的數據行數.
這個值非常直觀顯示 SQL 的效率好壞, 原則上 rows 越少越好.

Extra

EXplain 中的很多額外的信息會在 Extra 字段顯示, 常見的有以下幾種內容:

• Using filesort
  當 Extra 中有 Using filesort 時, 表示 MySQL 需額外的排序操作, 不能通過索引順序達到排序效果. 一般有 Using filesort, 都建議優化去掉, 因爲這樣的查詢 CPU 資源消耗大.
• Using index
  "覆蓋索引掃描", 表示查詢在索引樹中就可查找所需數據, 不用掃描表數據文件, 往往說明性能不錯
• Using temporary
  查詢有使用臨時表, 一般出現於排序, 分組和多表 join 的情況, 查詢效率不高, 建議優化.