sql优化工具使用之explain

关于sql优化，这个话题太大，我怕我说不好，因此本文仅以sql优化工具为题，如果对sql优化有兴趣，我建议去阅读下高性能Mysql这本书，我最近也在读，此文也算是我在阅读此书过程中的一些收获总结。
对于大部分开发人员来说，平常接触的无非就是增删改查这些基本操作，创建存储过程，视图等等都是DBA该干的活，但是想要把这些基本操作写的近乎完美也是一件难事。
而explain显示了MySQL如何使用索引来处理select语句以及连接表。可以通过模拟mysql的优化器帮助选择更好的索引和写出更优化的查询语句。
首先，我们来明确下explain能干嘛 ?

• 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
  说了这么多使用explain的好处,那么实际上到底该怎么玩? 答案： explain + 待执行的sql
  explain使用.png
  从上表中我们看到,通过explain+sql执行后，显示了一张列表,那么接下来我们就详细说说这个个列表中表头各个字段的意思，只有先明确了各个字段的意思，才能知道sql 的优虐程度!
• id:决定表的读取顺序
  执行select 语句查询的序列号,包含一组数字,表示查询中执行select子句或操作表的顺序
  它有三种情况:
  1.id相同，执行顺序由上至下；
  2.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;
  3.id相同不同，同时存在，如果id相同，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；
• select_type:查询的类型，也就是数据读取操作的操作类型，他一共有以下5种:
  simple:简单的select查询,查询中不包含子查询或者union;
  primary:查询中若包含任何复杂的子查询,最外层查询则被标记;
  subquery:在select或者where列表中包含了子查询;
  derived:在from列表中包含的子查询被标记为DERIVED(衍生表),mysql会递归执行这些子查询,把结果放临时表中;
  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;
  union result:从union表(即union合并的结果集)中获取select查询的结果;
• type:访问类型排列
  显示查询使用了何种类型,从最好到最差依次是:system > const > eq_ref > ref > range > index > all
  system:表只有一行记录(等于系统表),这是const类型的特例,平时不会出现,这个也可忽略不计;
  const:表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或者unique索引。因为只匹配一行记录,所以很快. 如果将主键置于where列表中,mysql就能将该查询转换成一个常量;
  eq_ref:唯一性索引扫描,对于每一个索引键,表中只有一条记录与之匹配,常用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得所有行,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,所以它应该属于查找和扫描的混合体;
  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个点,结束于另一个点,不用扫描全部索引;
  index:index于all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;也就是说虽然all和index都是读写表,但index是从索引中读取的,而all是从硬盘中读的;
  all:也就是全表扫描;
  备注:一般来说,得保证查询至少达到range级别,最好能达到ref.
• possible_keys:显示可能会被应用到这张表的索引,一个或者多个;查询涉及到的字段上若存在索引,则该索引将被列出,但不一定被查询实际使用到;
• key:实际使用到的索引.如果为null,则没有使用索引;查询中若使用了覆盖索引,则该索引仅出现在key列表中;
• key_len:表示索引中使用的字节数,可通过该列计算查询中使用的索引的长度,在不损失精确性的情况下,长度越短越好; key_len显示的值为索引字段的最大可能长度,并非实际使用长度,即key_len是根据表定义计算而得,不是通过表内检索出的;
• ref:显示索引的哪一列被使用了,如果可能的话,是一个常数,哪些列或常量别用于查找索引列上的值;
• rows:根据表统计信息及索引选用情况,大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数;

• Extra:包含不适合在其它列中显示但十分重要的额外信息:
  1.using filesort(出现这个东西不好):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";

  
  优化案例1.png
  

  2.using temporary(出现这个东西更不好,使用到了临时表):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.

  
  优化案例2.png
  3.using index:表示相应的select操作中使用了覆盖索引(Covering Index),避免了访问了表的数据行,效率不错！
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  如果同时出现using where ,表明索引被用来执行索引键值的查找;
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  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操作；

覆盖索引:理解方式一：就是select的数据列只用从索引列中就能取得,不必读取数据行,Mysql可以利用索引返回select列表中的字段,而不必根据索引再次读取数据文件,换句话说查询列要被所建的索引列覆盖；理解方式二:索引是高效找到行的一个方法,但是一般数据库也能使用索引找到一个列的数据,因此它不必读取整个行，毕竟索引的叶子节点存储了索引数据;当能通过读取索引就可以得到想要的数据,那就不需要读取行了;一个索引包含了(或者覆盖了)满足查询结果的数据就叫做覆盖索引。
注意:如果要使用覆盖索引,一定要注意select列表中只取出需要的列,不可select *;因为如果将所有的字段一起做索引会导致索引文件过大,查询性能下降;

4. using where:使用了where
5. using join buffer:使用了链接缓存;
6. impossible where:where 子句的值总是false,不能用来获取任何元素;
7. select tables optimized away: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MyISAM存储引擎优化count(*)操作,不必等到执行阶段再进行计算,查询执行计划生成的阶段即完成优化;
8. distinct

以上便是explain解析sql后表头各个字段的描述，后续我将会举几个场景优化案例。