MySQL 索引管理與執行計划

1.1 索引的介紹

　　索引是對數據庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構，使用索引可快速訪問數據庫表中的特定信息。如果想按特定職員的姓來查找他或她，則與在表中搜索所有的行相比，索引有助於更快地獲取信息。

　　索引的一個主要目的就是加快檢索表中數據的方法，亦即能協助信息搜索者盡快的找到符合限制條件的記錄ID的輔助數據結構。

1.1.1 唯一索引

　　唯一索引是不允許其中任何兩行具有相同索引值的索引。當現有數據中存在重復的鍵值時，大多數數據庫不允許將新創建的唯一索引與表一起保存。數據庫還可能防止添加將在表中創建重復鍵值的新數據。

　　例如，如果在employee表中職員的姓(lname)上創建了唯一索引，則任何兩個員工都不能同姓。

1.1.2 主鍵索引

　　數據庫表經常有一列或多列組合，其值唯一標識表中的每一行。該列稱為表的主鍵。在數據庫關系圖中為表定義主鍵將自動創建主鍵索引，主鍵索引是唯一索引的特定類型。

　　該索引要求主鍵中的每個值都唯一。當在查詢中使用主鍵索引時，它還允許對數據的快速訪問。

1.1.3 聚集索引

　　在聚集索引中，表中行的物理順序與鍵值的邏輯（索引）順序相同。一個表只能包含一個聚集索引。如果某索引不是聚集索引，則表中行的物理順序與鍵值的邏輯順序不匹配。與非聚集索引相比，聚集索引通常提供更快的數據訪問速度。

　　聚集索引和非聚集索引的區別，如字典默認按字母順序排序，讀者如知道某個字的讀音可根據字母順序快速定位。因此聚集索引和表的內容是在一起的。如讀者需查詢某個生僻字，則需按字典前面的索引，舉例按偏旁進行定位，找到該字對應的頁數，再打開對應頁數找到該字。

　　這種通過兩個地方而查詢到某個字的方式就如非聚集索引。

1.1.4 索引列

　　可以基於數據庫表中的單列或多列創建索引。多列索引可以區分其中一列可能有相同值的行。如果經常同時搜索兩列或多列或按兩列或多列排序時，索引也很有幫助。

　　例如，如果經常在同一查詢中為姓和名兩列設置判據，那么在這兩列上創建多列索引將很有意義。

　　檢查查詢的WHERE和JOIN子句。在任一子句中包括的每一列都是索引可以選擇的對象。對新索引進行試驗以檢查它對運行查詢性能的影響。考慮已在表上創建的索引數量。最好避免在單個表上有很多索引。

　　檢查已在表上創建的索引的定義。最好避免包含共享列的重疊索引。

檢查某列中唯一數據值的數量，並將該數量與表中的行數進行比較。比較的結果就是該列的可選擇性，這有助於確定該列是否適合建立索引，如果適合，確定索引的類型。

1.1.5 B樹算法

　　B樹的搜索，從根結點開始，如果查詢的關鍵字與結點的關鍵字相等，那么就命中；否則，如果查詢關鍵字比結點關鍵字小，就進入左邊；如果比結點關鍵字大，就進入右邊；如果左邊或右邊的指針為空，則報告找不到相應的關鍵。

如果B樹的所有非葉子結點的左右子樹的結點數目均保持差不多（平衡），那么B樹的搜索性能逼近二分查找；但它比連續內存空間的二分查找的優點是，改變B樹結構（插入與刪除結點）不需要移動大段的內存數據，甚至通常是常數開銷。

1.1.6 B+樹算法

    B+樹是B-樹的變體，也是一種多路搜索樹：

       1.其定義基本與B-樹同，除了：
       2.非葉子結點的子樹指針與關鍵字個數相同；
       3.非葉子結點的子樹指針P[i]，指向關鍵字值屬於[K[i], K[i+1])的子樹（B-樹是開區間）；
       5.為所有葉子結點增加一個鏈指針；
       6.所有關鍵字都在葉子結點出現；
       如：（M=3）

 

　　 B+的搜索與B-樹也基本相同，區別是B+樹只有達到葉子結點才命中（B-樹可以在非葉子結點命中），其性能也等價於在關鍵字全集做一次二分查找；

       B+的特性：

       1.所有關鍵字都出現在葉子結點的鏈表中（稠密索引），且鏈表中的關鍵字恰好是有序的；
       2.不可能在非葉子結點命中；
       3.非葉子結點相當於是葉子結點的索引（稀疏索引），葉子結點相當於是存儲（關鍵字）數據的數據層；
       4.更適合文件索引系統；

1.1.7 HASH：HASH算法

　　哈希索引只有Memory, NDB兩種引擎支持，Memory引擎默認支持哈希索引，如果多個hash值相同，出現哈希碰撞，那么索引以鏈表方式存儲。

　　但是，Memory引擎表只對能夠適合機器的內存切實有限的數據集。

　　要使InnoDB或MyISAM支持哈希索引，可以通過偽哈希索引來實現，叫自適應哈希索引。

　　主要通過增加一個字段，存儲hash值，將hash值建立索引，在插入和更新的時候，建立觸發器，自動添加計算后的hash到表里。

1.1.8 其他的索引

FULLTEXT：全文索引
RTREE：R樹索引

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會加快查詢速度。

　　pages<---索引（屬性）<----查數據。

添加索引的方法：

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

語法格式:

alter table 表 add index 索引名稱(name);

1.2.1 創建普通索引

創建普通索引方法一：

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

創建普通索引方法二：

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 刪除索引

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中的約束索引

主鍵索引

　　只能有一個主鍵。

　　主鍵索引:列的內容是唯一值,例如學號.

　　表創建的時候至少要有一個主鍵索引，最好和業務無關。

普通索引

　　加快查詢速度，工作中優化數據庫的關鍵。

　　在合適的列上建立索引，讓數據查詢更高效。

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

用了索引，查一堆內容。

　　在where條件關鍵字后面的列建立索引才會加快查詢速度.

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

唯一索引

　　內容唯一，但不是主鍵。

create unique index index_name on test(name);

1.3.1 創建主鍵索引

　　建立表時

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;

增加自增主鍵

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

1.3.2 使用字段前綴創建索引及聯合索引

前綴索引：根據字段的前N個字符建立索引

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

聯合索引：多個字段建立一個索引。

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

　　特點：前綴生效特性。

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

　　原則：把最常用來作為條件查詢的列放在前面。

示例:

創建表

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

創建聯合索引

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

   查看索引的類型

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    |                |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+

建立唯一鍵索引

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

   查看數據表

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)

　　聯合主鍵是聯合索引的特殊形式

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

前綴加聯合索引

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

1.4 SQL語句優化

1.4.1 企業SQL優化思路

　　1、把一個大的不使用索引的SQL語句按照功能進行拆分

　　2、長的SQL語句無法使用索引，能不能變成2條短的SQL語句讓它分別使用上索引。

　　3、對SQL語句功能的拆分和修改

　　4、減少“爛”SQL由運維（DBA）和開發交流（確認），共同確定如何改，最終由DBA執行

　　5、制定開發流程

1.4.2 不適合走索引的場景

　　1、唯一值少的列上不適合建立索引或者建立索引效率低。例如：性別列

　　2、小表可以不建立索引，100條記錄。

　　3、對於數據倉庫，大量全表掃描的情況，建索引反而會慢

1.4.3 查看表的唯一值數量

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;

　　　　記錄慢查詢日志。

　　2、explain select句,條件列多。

　　3、查看表的唯一值數量：

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

　　　　條件列多。可以考慮建立聯合索引。

　　4、建立索引(流量低谷)

force index

　　5、拆開語句（和開發）。

　　6、like '%%'不用mysql

　　7、進行判斷重復的行數

查看行數:

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

查看去重后的行數：

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

1.5 用explain查看SQL的執行計划

　　在工作中，我們用於捕捉性能問題最常用的就是打開慢查詢，定位執行效率差的SQL，那么當我們定位到一個SQL以后還不算完事，我們還需要知道該SQL的執行計划，比如是全表掃描，還是索引掃描，這些都需要通過EXPLAIN去完成。

　　EXPLAIN命令是查看優化器如何決定執行查詢的主要方法。可以幫助我們深入了解MySQL的基於開銷的優化器，還可以獲得很多可能被優化器考慮到的訪問策略的細節，以及當運行SQL語句時哪種策略預計會被優化器采用。

　　需要注意的是，生成的QEP並不確定，它可能會根據很多因素發生改變。MySQL不會將一個QEP和某個給定查詢綁定，QEP將由SQL語句每次執行時的實際情況確定，即便使用存儲過程也是如此。盡管在存儲過程中SQL語句都是預先解析過的，但QEP仍然會在每次調用存儲過程的時候才被確定。

1.5.1 查看 select 語句的執行過程

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的作用是禁止緩存查詢結果。

使用where條件查找

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 通過執行計划可以知道什么？

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執行計划調用方式

1.EXPLAIN SELECT ……
2.EXPLAIN EXTENDED SELECT ……
　　將執行計划"反編譯"成SELECT語句，運行SHOW WARNINGS 可得到被MySQL優化器優化后的查詢語句
3.EXPLAIN PARTITIONS SELECT ……
　　用於分區表的EXPLAIN生成QEP的信息

1.5.4 執行計划包含的信息

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

1.5.5 id

　　包含一組數字，表示查詢中執行select子句或操作表的順序

【示例一】id相同，執行順序由上至下

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】如果是子查詢，id的序號會遞增，id值越大優先級越高，越先被執行

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，可以認為是一組，從上往下順序執行；在所有組中，id值越大，優先級越高，越先執行

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

示查詢中每個select子句的類型（簡單OR復雜）
    a. SIMPLE：查詢中不包含子查詢或者UNION
    b. 查詢中若包含任何復雜的子部分，最外層查詢則被標記為：PRIMARY
    c. 在SELECT或WHERE列表中包含了子查詢，該子查詢被標記為：SUBQUERY
    d. 在FROM列表中包含的子查詢被標記為：DERIVED（衍生）用來表示包含在from子句中的子查詢的select，mysql會遞歸執行並將結果放到一個臨時表中。服務器內部稱為"派生表"，因為該臨時表是從子查詢中派生出來的
    e. 若第二個SELECT出現在UNION之后，則被標記為UNION；若UNION包含在FROM子句的子查詢中，外層SELECT將被標記為：DERIVED
    f. 從UNION表獲取結果的SELECT被標記為：UNION RESULT

說明：

SUBQUERY和UNION還可以被標記為DEPENDENT和UNCACHEABLE。
DEPENDENT意味着select依賴於外層查詢中發現的數據。
UNCACHEABLE意味着select中的某些 特性阻止結果被緩存於一個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)

內容說明：

第一行：id列為1，表示第一個select，select_type列的primary表 示該查詢為外層查詢，table列被標記為<derived3>，表示查詢結果來自一個衍生表，其中3代表該查詢衍生自第三個select查詢，即id為3的select。
第二行：id為3，表示該查詢的執行次序為2（ 4 => 3），是整個查詢中第三個select的一部分。因查詢包含在from中，所以為derived。
第三行：select列表中的子查詢，select_type為subquery，為整個查詢中的第二個select。
第四行：select_type為union，說明第四個select是union里的第二個select，最先執行。
第五行：代表從union的臨時表中讀取行的階段，table列的<union1,4>表示用第一個和第四個select的結果進行union操作。

1.5.7 type

　　表示MySQL在表中找到所需行的方式，又稱“訪問類型”，常見類型如下:

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

　　從左到右，性能從最差到最好

【示例一】ALL：Full Table Scan， MySQL將遍歷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與ALL區別為index類型只遍歷索引樹

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:索引范圍掃描，對索引的掃描開始於某一點，返回匹配值域的行。

顯而易見的索引范圍掃描是帶有between或者where子句里帶有<, >查詢。當mysql使用索引去查找一系列值時，例如IN()和OR列表，也會顯示range（范圍掃描）,當然性能上面是有差異的。

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：使用非唯一索引掃描或者唯一索引的前綴掃描，返回匹配某個單獨值的記錄行

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：類似ref，區別就在使用的索引是唯一索引，對於每個索引鍵值，表中只有一條記錄匹配，簡單來說，就是多表連接中使用primary key或者 unique key作為關聯條件。

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：當MySQL對查詢某部分進行優化，並轉換為一個常量時，使用這些類型訪問。

　　如將主鍵置於where列表中，MySQL就能將該查詢轉換為一個常量

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類型的特例，當查詢的表只有一行的情況下，使用system

【示例七】NULL：MySQL在優化過程中分解語句，執行時甚至不用訪問表或索引，   例如從一個索引列里選取最小值可以通過單獨索引查找完成。

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能使用哪個索引在表中找到記錄，查詢涉及到的字段上若存在索引，則該索引將被列出，但不一定被查詢使用

1.5.9 key

　　顯示MySQL在查詢中實際使用的索引，若沒有使用索引，顯示為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節數，可通過該列計算查詢中使用的索引的長度（key_len顯示的值為索引字段的最大可能長度，並非實際使用長度，即key_len是根據表定義計算而得，不是通過表內檢索出的）。

1.5.11 ref

　　表示上述表的連接匹配條件，即哪些列或常量被用於查找索引列上的值。

1.5.12 rows

　　表示MySQL根據表統計信息及索引選用情況，估算的找到所需的記錄所需要讀取的行數。

【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

　　包含不適合在其他列中顯示但十分重要的額外信息

【示例一】Using index

該值表示相應的select操作中使用了覆蓋索引（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)

　　　　覆蓋索引（Covering Index）

　　　　MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根據索引再次讀取數據文件

　　　　包含所有滿足查詢需要的數據的索引稱為覆蓋索引（Covering Index）

　　　　注意：如果要使用覆蓋索引，一定要注意select列表中只取出需要的列，不可select *，因為如果將所有字段一起做索引會導致索引文件過大，查詢性能下降

【示例二】Using where

　　表示mysql服務器將在存儲引擎檢索行后再進行過濾。許多where條件里涉及索引中的列，當（並且如果）它讀取索引時，就能被存儲引擎檢驗，因此不是所有帶where字句的查詢都會顯示"Using where"。

　　有時"Using where"的出現就是一個暗示：查詢可受益與不同的索引。

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需要使用臨時表來存儲結果集，常見於排序和分組查詢

　　這個值表示使用了內部臨時(基於內存的)表。一個查詢可能用到多個臨時表。有很多原因都會導致MySQL在執行查詢期間創建臨時表。兩個常見的原因是在來自不同表的上使用了DISTINCT,或者使用了不同的ORDER BY和GROUP BY列。可以強制指定一個臨時表使用基於磁盤的MyISAM存儲引擎。這樣做的原因主要有兩個：

　　　　1)內部臨時表占用的空間超過min(tmp_table_size，max_heap_table_size)系統變量的限制

　　　　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中無法利用索引完成的排序操作稱為“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

　　該值強調了在獲取連接條件時沒有使用索引，並且需要連接緩沖區來存儲中間結果。

　　如果出現了這個值，那應該注意，根據查詢的具體情況可能需要添加索引來改進能。

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)

刪除t1索引

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

刪除t2索引

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

經常查找

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

　　這個值強調了where語句會導致沒有符合條件的行。

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

　　這個值意味着僅通過使用索引，優化器可能僅從聚合函數結果中返回一行.

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

　　當MySQL 決定要在一個給定的表上使用超過一個索引的時候，就會出現以下格式中的一個，詳細說明使用的索引以及合並的類型。

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

1.5.14 小結

　　EXPLAIN不會告訴你關於觸發器、存儲過程的信息或用戶自定義函數對查詢的影響情況。

　　EXPLAIN不考慮各種Cache。

　　EXPLAIN不能顯示MySQL在執行查詢時所作的優化工作。

　　部分統計信息是估算的，並非精確值。

　　EXPALIN只能解釋SELECT操作，其他操作要重寫為SELECT后查看執行計划。

1.6 mysql不走索引的原因

1.6.1 一些常見的原因

　　1) 沒有查詢條件，或者查詢條件沒有建立索引

　　2) 在查詢條件上沒有使用引導列

　　3) 查詢的數量是大表的大部分，應該是30％以上。

　　4) 索引本身失效

　　5) 查詢條件使用函數在索引列上，或者對索引列進行運算，運算包括(+，-，*，/，! 等)

　　　　錯誤的例子：select * from test where id-1=9; 正確的例子：select * from test where id=10;

　　6) 對小表查詢

　　7) 提示不使用索引

　　8) 統計數據不真實

　　9) CBO計算走索引花費過大的情況。其實也包含了上面的情況，這里指的是表占有的block要比索引小。

　　10)隱式轉換導致索引失效.這一點應當引起重視.也是開發中經常會犯的錯誤.

　　　　由於表的字段tel_num定義為varchar2(20),但在查詢時把該字段作為number類型以where條件傳給數據庫,這樣會導致索引失效.

　　　　　　錯誤的例子：select * from test where tel_nume=13333333333;

　　　　　　正確的例子：select * from test where tel_nume='13333333333';

　　11) 注意使用的特殊符號

    　　　　1,<>  ,!=

  　　　　  2,單獨的>,<,(有時會用到，有時不會)

　　12)like "%_" 百分號在前.

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

　　13) not in ,not exist.

　　14)  in  盡量改成 union 。

　　15)當變量采用的是times變量，而表的字段采用的是date變量時.或相反情況。

　　16)B-tree索引is null不會走,is not null會走,位圖索引 is null,is not null 都會走 。

　　17)聯合索引 is not null 只要在建立的索引列（不分先后）都會走,

　　in null時 必須要和建立索引第一列一起使用,當建立索引第一位置條件是is null 時,其他建立索引的列可以是is null（但必須在所有列 都滿足is null的時候）,或者=一個值；

　　當建立索引的第一位置是=一個值時,其他索引列可以是任何情況（包括is null =一個值）,以上兩種情況索引都會走。其他情況不會走。

1.6.2 需要注意的一些

1)    MyISAM 存儲引擎索引鍵長度總和不能超過1000 字節；
2)    BLOB 和TEXT 類型的列只能創建前綴索引；
3)    MySQL 目前不支持函數索引；
4)    使用不等於（!= 或者<>）的時候MySQL 無法使用索引；
5)    過濾字段使用了函數運算后（如abs(column)），MySQL 無法使用索引；
6)    Join 語句中Join 條件字段類型不一致的時候MySQL 無法使用索引；
7)    使用LIKE 操作的時候如果條件以通配符開始（ '%abc...'）MySQL 無法使用索引；
8)    使用非等值查詢的時候MySQL 無法使用Hash 索引；
9)    在我們使用索引的時候，需要注意上面的這些限制，尤其是要注意無法使用索引的情況，因為這很容易讓我們因為疏忽而造成極大的性能隱患。

1.7 數據庫索引的設計原則

　　為了使索引的使用效率更高，在創建索引時，必須考慮在哪些字段上創建索引和創建什么類型的索引。

1.7.1 那么索引設計原則又是怎樣的

1．選擇唯一性索引

　　唯一性索引的值是唯一的，可以更快速的通過該索引來確定某條記錄。

　　例如，學生表中學號是具有唯一性的字段。為該字段建立唯一性索引可以很快的確定某個學生的信息。如果使用姓名的話，可能存在同名現象，從而降低查詢速度。

2．為經常需要排序、分組和聯合操作的字段建立索引

　　經常需要ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT和UNION等操作的字段，排序操作會浪費很多時間。

如果為其建立索引，可以有效地避免排序操作。

3．為常作為查詢條件的字段建立索引

　　如果某個字段經常用來做查詢條件，那么該字段的查詢速度會影響整個表的查詢速度。因此，

　　為這樣的字段建立索引，可以提高整個表的查詢速度。

4．限制索引的數目

　　索引的數目不是越多越好。每個索引都需要占用磁盤空間，索引越多，需要的磁盤空間就越大。修改表時，對索引的重構和更新很麻煩。越多的索引，會使更新表變得很浪費時間。

5．盡量使用數據量少的索引

　　如果索引的值很長，那么查詢的速度會受到影響。例如，對一個CHAR（100）類型的字段進行全文檢索需要的時間肯定要比對CHAR（10）類型的字段需要的時間要多。

6．盡量使用前綴來索引

　　如果索引字段的值很長，最好使用值的前綴來索引。例如，TEXT和BLOG類型的字段，進行全文檢索會很浪費時間。如果只檢索字段的前面的若干個字符，這樣可以提高檢索速度。

7．刪除不再使用或者很少使用的索引

　　表中的數據被大量更新，或者數據的使用方式被改變后，原有的一些索引可能不再需要。數據庫管理員應當定期找出這些索引，將它們刪除，從而減少索引對更新操作的影響。

8.小表不應建立索引

　　包含大量的列並且不需要搜索非空值的時候可以考慮不建索引

1.8 參考文獻

https://baike.baidu.com/item/數據庫索引/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