MySQL 查詢優化

時間  2019-11-15
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MySQL 查詢優化

優化之EXPLAIN

使用 EXPLAIN 能夠幫助分析本身寫的 SQL 語句，看看咱們是否用到了索引。git

按如下兩個 SQL 新建兩張表

CREATE TABLE `demo` (
  `ID` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵',
  `name` varchar(64) COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL COMMENT 'demo name',
  `author` varchar(64) COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL COMMENT 'demo author',
  PRIMARY KEY (`ID`),
  KEY `IX_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci;

CREATE TABLE `demo_details` (
  `ID` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵',
  `demoId` int(11) unsigned NOT NULL COMMENT 'demo id',
  `url` varchar(128) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL COMMENT 'demo author',
  PRIMARY KEY (`ID`),
  KEY `FIX_demoId_ID` (`demoId`),
  CONSTRAINT `demo_details_ibfk_1` FOREIGN KEY (`demoId`) REFERENCES `demo` (`ID`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci;

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具體用法

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM deml WHERE ID = 1\G

執行結果：

id: 1
select_type: SIMPLE
table: demo
partitions: NULL
type: const
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 4
ref: const
rows: 1
filtered: 100.00
Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

複製代碼

以上執行結果各行表示的含義：github

  • id: SELECT 查詢的標識符，每一個 SELECT 都會自動分配一個惟一的標識符
  • select_type: SELECT 查詢的類型
  • table: 查詢的是哪一個表
  • partitions: 匹配的分區
  • type: join 類型
  • possible_keys: 這次查詢中可能選用的索引
  • key: 這次查詢中確切使用到的索引
  • ref: 哪一個字段或常數與 key 一塊兒被使用
  • 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

select_type

select_type 表示了查詢的類型, 它的經常使用取值有:spring

  • 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

最多見的應該是 SIMPLE，當咱們的查詢 SQL 裏面沒有 UNION 查詢或者子查詢的時候，那麼一般就是 SIMPLE 類型。sql

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。經過 type 字段，咱們能夠判斷這次查詢是全表掃描，仍是索引掃描等。數據庫

type 經常使用取值有：bash

  • system服務器

    表中只有一條數據，這個類型是特殊的 const 類型。性能

  • const優化

    針對主鍵或惟一索引的等值查詢掃描，最多隻返回一行數據，const 查詢速度很是快，由於它僅僅讀取一次便可。

  • eq_ref

    此類型一般出如今多表的 join 查詢，表示對於前表的每個結果，都只能匹配到後表的一行結果，而且查詢的比較操做一般是 =，查詢效率較高。 demo 以下：

    mysql>EXPLAIN select * from demo,demo_details where demo.ID = demo_details.demoId\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo_details
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: FIX_demoId_ID
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
*************************** 2. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo
   partitions: NULL
         type: eq_ref
possible_keys: PRIMARY
          key: PRIMARY
      key_len: 4
          ref: springdemo.demo_details.demoId
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

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  • ref

    此類型一般出如今多表的 join 查詢，針對於非惟一或非主鍵索引，或者是使用了最左前綴規則索引的查詢。

    mysql> EXPLAIN select * from demo where name='tommy'\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo
   partitions: NULL
         type: ref
possible_keys: IX_name
          key: IX_name
      key_len: 258
          ref: const
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

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  • range

    表示使用索引範圍查詢，經過索引字段範圍獲取表中部分數據記錄，這個類型一般出如今 =、 <>、 >、 >=、 <、 <=、 IS NULL、 <=>、 BETWEEN、 IN 操做中。 當 type 是 range 時，那麼 EXPLAIN 輸出的 ref 字段爲 NULL, 而且 key_len 字段是這次查詢中使用到的索引的最長的那個。 demo 以下：

    mysql> EXPLAIN select * from demo where id between 1 and 2\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo
   partitions: NULL
         type: range
possible_keys: PRIMARY
          key: PRIMARY
      key_len: 4
          ref: NULL
         rows: 2
     filtered: 100.00
        Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

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  • index

    表示全索引掃描(full index scan)，和 ALL 類型相似，只不過 ALL 類型是全表掃描，而 index 類型則僅僅掃描全部的索引，而不掃描數據。 index 類型一般出如今：所要查詢的數據直接在索引樹中就能夠獲取到，而不須要掃描數據。當是這種狀況時，Extra 字段 會顯示 Using index。 demo 以下：

    mysql> EXPLAIN select name from demo\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo
   partitions: NULL
         type: index
possible_keys: NULL
          key: IX_name
      key_len: 258
          ref: NULL
         rows: 2
     filtered: 100.00
        Extra: Using index
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

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  • ALL

    表示全表掃描，這個類型的查詢是性能最差的查詢之一。一般來講，咱們的查詢不該該出現 ALL 類型的查詢，由於這樣的查詢在數據量大的狀況下，對數據庫的性能是巨大的災難。 如一個查詢是 ALL 類型查詢，那麼通常來講能夠對相應的字段添加索引來避免。 demo 以下：

    mysql> EXPLAIN select * from demo\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 2
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

複製代碼

type 類型的性能比較

一般來講, 不一樣的 type 類型的性能關係以下: ALL < index < range ~ index_merge < ref < eq_ref < const < system

ALL 類型由於是全表掃描，所以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，可是它掃描了全部的索引，所以比 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，所以能夠過濾部分或大部分數據，所以查詢效率就比較高了。

possible_keys

possible_key 表示 MySQL 在查詢時，可能使用到的索引。即便有些索引出如今 possible_key 中，可是並不表示此索引必定會被 MySQL 使用到。MySQL 在查詢時具體使用到那些索引，與 key 和你寫的 SQL 有關。

key

此字段表示 MySQL 在當前查詢時所真正會使用到的索引。

key_len

表示查詢優化器使用了索引的字節數。這個字段能夠評估組合索引是否徹底被使用，或只有最左部分字段被使用到。 key_len 的計算規則以下：

  • 字符串

    • char(n)：n 字節長度
    • varchar(n)：若是是 utf8 編碼，則是 3n + 2字節；若是是 utf8mb4 編碼，則是 4n + 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。若是一個字段是 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 要查找到結果集須要掃描讀取的數據行數。這個值很是直觀顯示 SQL 的效率好壞，原則上 rows 越少越好。

Extra

EXPLAIN 中的不少額外的信息會在 Extra 字段顯示，常見的有如下幾種內容：

  • Using filesort

    當 Extra 中有 Using filesort 時，表示 MySQL 需額外的排序操做，不能經過索引順序達到排序效果。通常有 Using filesort，都建議優化去掉，由於這樣的查詢 CPU 資源消耗大。 demo 以下：

    mysql> EXPLAIN select * from demo order by name\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 2
     filtered: 100.00
        Extra: Using filesort
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)  

複製代碼

  • 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，每每說明性能不錯。 demo 以下：

    mysql> EXPLAIN select * from demo order by id desc\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: demo
   partitions: NULL
         type: index
possible_keys: NULL
          key: PRIMARY
      key_len: 4
          ref: NULL
         rows: 2
     filtered: 100.00
        Extra: Backward index scan
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

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  • Using temporary

    查詢有使用臨時表，通常出現於排序，分組和多表 join 的狀況，查詢效率不高，建議優化。

  • Using where

    列數據是從僅僅使用了索引中的信息而沒有讀取實際的行動的表返回的，這發生在對錶的所有的請求列都是同一個索引的部分的時候，表示 MySQL 服務器將在存儲引擎檢索行後再進行過濾。

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