MySQL之查询优化（EXPLAIN）
查询优化器
查询瓶颈
- CPU饱和（读取数据至内存 or 将数据持久化至硬盘）
- IO饱和（读取数据远大于内存容量）
- 硬件制约（top，free，iostat，vmstat等系统性能状态）
执行计划（EXPLAIN）
使用EXPLAIN关键字可以模拟查询优化器执行SQL查询语句，从而知道MySQL数据库是如何处理SQL语句，以及应该从哪个方面对SQL语句进行优化
作用
- 查看表的读取顺序
- 数据读取的操作类型
- 哪些索引可以使用
- 实际使用了那些索引
- 表之间的引用关系
- 有多少行数据被优化器查询
执行计划字段介绍
结构
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
|---|
解释
1.id
select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select字句或操作表的顺序，该值一共有三种情况
id相同：执行顺序由上至下
id不同：值越大优先级越高，越先被执行
说明：id相同为同组，从上往下顺序执行，id不同，则值越大，优先级越高，越先执行
2. select_type
查询类型，用于区别普通查询，联合查询，子查询等复杂查询，共有6个值
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| SIMPLE | 简单查询，不包含子查询或UNION |
| PRIMARY | 主查询，该查询中包含子查询，最外层的查询被标记为PRIMARY |
| SUBQUERY | 子查询 |
| DERIVED | 在FORM中包含的子查询会被标记为DERIVED（衍生）+ID，MySQL会递归执行这些子查询，并将结果集保存在临时表中 |
| UNION | 联合查询。若第二个SELECT出现在UNION会被标记为UNION。若UNION包含在FROM的子查询中，则外层SELECT会被标记为DERIVED |
| UNION RESULT | 从UNION表获取结果的SELECT |
3. table
略
4. type
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| system | 表只有一条记录（系统表），这是const类型的特列，平时不会出现，可以忽略不计 |
| const | 表示通过索引一次就查询成功，const用于比较primary key或者unique索引。因为只匹配一行索引，所以快。例如将主键置于where条件中，则MySQL数据库能将该查询转换为常量 |
| eq_ref | 唯一性索引扫描，对于每个索引，表中只有一条记录匹配，常见于主键或唯一索引扫描 |
| ref | 非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行。本质上也是索引访问，返回匹配值的所有行，它会找到符合条件的多条数据，属于查找和扫描的混合体 |
| range | 只检索给定范围的行，使用索引来选择行，key列显示使用了哪个索引，一般会出现在between、<、>、in等查询。这种范围扫描索引比全表扫描好，它开始于索引的一点，结束于另一点，而不是扫描全部索引。 |
| index | 全表索引扫描。index与all的区别为index类型只遍历索引树，这通常比all快，因为索引文件通常比数据文件小（也就是说，index和all都是读取全表，但index是从索引中读取，而all是从硬盘中读取） |
| all | 全表扫描。遍历全表数据查找匹配的行 |
5. possible-keys
显示可能应用到的索引，一个或多个。如果查询语句where条件的字段上存在索引，则该索引会被列出，但不一定在查询中被实际使用。
6. key
实际使用的索引，若为null，则没有使用索引。查询中若使用了复合索引，则该索引仅出现在key列表中。
7. key_len
表示索引中使用的字节数，在不损失精确性的情况下，长度越短越好。它表示索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度。它是根据表定义计算而得，不是通过表内检索得出的。
8. ref
显示索引的那一列被使用了，如果可能的话，是一个常量，表示查找索引列上的值。
9. rows
根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需记录所需要读取的行数，理论上越少越好
10. ExTra
包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息。
| 字段值 | 说明 |
|---|---|
Using filesort（重要，需要优化） |
文件内排序。MySQL会对数据使用外部索引排序，而不是按照表内索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为”文件排序“（order by字段不走索引会出现这种情况，速度会很慢） |
Using temporary（重要，需要优化） |
使用临时表保存中间结果，MySQL将查询结果保存在临时表中，极大降低系统性能，常见于order by 和group by中 |
Using index（重要） |
该操作使用了覆盖索引，避免访问数据行，如果同时出现using where，表示索引被用来进行查找（有where语句），如果没有出现using where，表示索引被用来读取数据而非进行查找（无where语句） |
| using where | 使用where条件过滤 |
| impossible where | where字句的值是false，啥也查不到（id=3 and id=5） |
| select tables optimized away（了解） | 在没有group by子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作或者对于M有ISAM存储引擎优化COUNT(*)操作，不必等到执行阶段再计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化 |
| distinct | 优化distinct操作，在找到第一匹配的数据后即停止继续查找 |
覆盖索引（Covering index）
一说为索引覆盖。
- select的数据列从索引中就能获取，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，不惜根据索引再次读取数据文件，简而言之，就是查询列要被所建的索引覆盖。
案例分析
