7、索引优化分析

7、索引优化分析

7.1、索引优化器（MySql Query Optimizer）

• MySQL中有专门负责优化SELECT语句的优化器模块，主要功能：通过计算分析系统中收集到的统计信息，为客户端请求的Query提供他认为最优的执行计划（他认为最优的数据检索方式，但不见得是DBA认为是最优的，这部分最耗费时间）

• 当客户端向MySQL 请求一条Query，命令解析器模块完成请求分类，区别出是 SELECT 并转发给MySQL Query Optimizer时，MySQL Query Optimizer 首先会对整条Query进行优化，处理掉一些常量表达式的预算，直接换算成常量值。并对 Query 中的查询条件进行简化和转换，如去掉一些无用或显而易见的条件、结构调整等。然后分析 Query 中的 Hint 信息（如果有），看显示Hint信息是否可以完全确定该Query 的执行计划。如果没有 Hint 或Hint 信息还不足以完全确定执行计划，则会读取所涉及对象的统计信息，根据 Query 进行些相应的计算分析，然后再得出最后的执行计划。

7.2、Explain

7.2.1、介绍

• 使用 EXPLAIN 关键字可以模拟优化器执行 SQL 查询语句，从而知道 MySQL 是 如何处理你的 SQL 语句的。分析你的查询语句或是表结构的性能瓶颈；

• 使用 EXPLAIN 关键字可以帮我们分析：

  • 表的读取顺序
  • 数据读取操作的操作类型
  • 哪些索引可以使用
  • 哪些索引被实际使用
  • 表之间的引用
  • 每张表有多少行被优化器查询

7.2.2、使用方法

Explain + SQL语句

返回数据介绍

7.2.3、EXPLAIN 返回各字段解释

建表语句

 CREATE TABLE t1(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content  VARCHAR(100) NULL ,  PRIMARY KEY (id));
 CREATE TABLE t2(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content  VARCHAR(100) NULL ,  PRIMARY KEY (id));
 CREATE TABLE t3(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content  VARCHAR(100) NULL ,  PRIMARY KEY (id));
 CREATE TABLE t4(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content  VARCHAR(100) NULL ,  PRIMARY KEY (id));
 
 INSERT INTO t1(content) VALUES(CONCAT('t1_',FLOOR(1+RAND()*1000))); 
 INSERT INTO t2(content) VALUES(CONCAT('t2_',FLOOR(1+RAND()*1000)));  
 INSERT INTO t3(content) VALUES(CONCAT('t3_',FLOOR(1+RAND()*1000)));    
 INSERT INTO t4(content) VALUES(CONCAT('t4_',FLOOR(1+RAND()*1000)));
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id 查询的序列号

select 查询的序列号,包含一组数字，表示查询中执行 select 子句或操作表的顺序；

有三种情况：

• id 相同，执行顺序由上至下
• id 不同，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；
• id 相同，不同，同时存在;
  • id 相同的，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;
  • 关注点：id 号每个号码，表示一趟独立的查询；
  • 一个 sql 的查询趟数越少越好；

select * from t1,t2,t3;
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explain select t1.id from t1 where t1.id = (select t2.id from t2 where t2.id = (select t3.id from t3 where t3.content='t3_897'));
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select_type 查询的类型

1. SIMPLE：简单的 select 查询,查询中不包含子查询或者 union

2. PRIMARY：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

3. SUBQUERY：在 select 或 where 列表中包含了子查询

4. DEPENDENT SUBQUERY：在 select 或 where 列表中包含了子查询,子查询基于外层

5. UNCACHEABLE SUBQUREY：表示这个 subquery 的查询要受到外部系统变量的影响

6. UNION：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

7. UNION RESULT：从 union 表获取结果的 select

type 访问类型

type 显示的是访问类型，是较为重要的一个指标，结果值从最好到最坏依次是：

• system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

我们着重看下面几个级别：

• system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

一般来说，得保证查询至少达到 range 级别，最好能达到 ref。

1. system：表仅有一行记录，必须是系统表，这是 const 类型的特例，查询起来非常迅速。

2. const：表示通过索引一次就找到了,const 用于 primary key 或者 unique 索引。

   因为只匹配一行数据，所以很快 如将主键置于 where 列表中，MySQL 就能将该查询转换为一个常量

3. eq_ref：唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配。常见主键或唯一索引扫描

4. ref：非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行. 本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行，然而，它可能会找到多个符合条件的行，所以他应该属于查找和扫描的混合体

5. range：只检索给定范围的行,使用一个索引来选择行。

   key 列显示使用了哪个索引 一般就是在你的where语句中出现了between、<、>、in等的查询 这种范围索引扫描比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引的某一点，而结束语另一点，不用扫描全部索引。

6. index：出现 index 是 sql 使用了索引但是没用通过索引进行过滤，一般是使用了覆盖索引或者是利用索引进行了排序分组

   Full Index Scan，index 与 all 区别为 index 类型只遍历索引树。

7. all：Full Table Scan，将遍历全表以找到匹配的行

key_len 表示索引使用的字节数

okey_len 表示索引使用的字节数，根据这个值可以判断索引的使用情况，特别是在组合索引的时候，判断该索引有多少部分被使用到非常重要。值越大越好。

key_len 的计算方式：

• 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)

ref

显示将哪些列或常量与键列中命名的索引进行比较，以从表中选择行。

Extra 其他重要信息

1. Using filesort：order by 没有用上索引。

优化后（给 deptno 和 ename 字段建立复合索引），去掉 filesort：

• 查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度
• 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。 MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”

2. Using temporary：分组没有用上索引。产生临时表。注意：分组操作是需要先排序后分组的。所以，也会出现 Using filesort。

优化前存在 using temporary 和 using filesort

优化后（给 deptno 和 ename 建立复合索引）去掉 using temporary 和 using filesort，性能发生明显变化：

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 和分组查询group by。

3. Using index：表示使用了覆盖索引[content 是一个索引]
   

如果同时出现using where，表明索引被用来执行索引键值的查找;

如果没有同时出现using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作。

4. Using where：表示使用了 where 过滤

5. using join buffer：如果有它则表明关联字段没有使用索引，使用了连接缓存

6. impossible where：where 后面筛选条件有错误！