索引优化性能指标

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数据库优化的主要目的是为了优化性能, 各种不同指标的顺序决定了性能的高低, 所以需要学习性能指标顺序

MySQL常见瓶颈

1. CPU

CPU在饱和的时候一般发生在数据装入内存或从磁盘上读取数据时候。SQL中对大量数据进行比较、关联、排序、分组。最大的压力在于比较。

2. IO

磁盘I/O瓶颈放生在装入数据远大于内存容量的时候。实例内存满足不了缓存数据或排序等需要，导致产生大量物理 IO。查询执行效率低，扫描过多数据行。

3. 锁

不适宜的锁的设置，导致线程阻塞，性能下降。死锁，线程之间交叉调用资源，导致死锁，程序卡住。

4. 服务器硬件

top，free，iostat 和 vmstat 来查看系统的状态。

Explain

1.Explain 简介

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。

2.Explain 用途

• 表的读取顺序通过id查阅；
• 哪些索引可以使用
• 数据读取操作的操作类型
• 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

Explain 输出列说明

Explain + SQL语句

列名	说明
id	执行编号，标识select所属的行。如果在语句中没子查询或关联查询，只有唯一的select，每行都将显示1。否则，内层的select语句一般会顺序编号，对应于其在原始语句中的位置
select_type	显示本行是简单或复杂select。如果查询有任何复杂的子查询，则最外层标记为PRIMARY（DERIVED、UNION、UNION RESUlT）
table	访问引用哪个表（引用某个查询，如“derived3”）
type	数据访问/读取操作类型（ALL、index、range、ref、eq_ref、const/system、NULL）
possible_keys	揭示哪一些索引可能有利于高效的查找
key	显示mysql决定采用哪个索引来优化查询
key_len	显示mysql在索引里使用的字节数
ref	显示了之前的表在key列记录的索引中查找值所用的列或常量
rows	为了找到所需的行而需要读取的行数，估算值，不精确。通过把所有rows列值相乘，可粗略估算整个查询会检查的行数
Extra	额外信息，如 using index、filesort 等

(1) id

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。

三种情况

• id相同，执行顺序由上至下。

此例中 先执行where 后的第一条语句 t1.id = t2.id 通过 t1.id 关联 t2.id 。 而 t2.id 的结果建立在 t2.id=t3.id 的基础之上。

• 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如果相同，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

衍生表 = derived2 –> derived + 2 （2 表示由 id =2 的查询衍生出来的表。type 肯定是 all ，因为衍生的表没有建立索引）

该值可能为 null, 如果这一行用来说明是其他行的联合结果

(2) select_type

表示查询的类型, 有的地方解释为 sql 级别

类型	说明
simple	简单子查询，不包含子查询和 union
primary	包含 union 或者子查询，最外层的部分标记为 primary [或包含任何复杂的子部分]
subquery	一般子查询中的子查询被标记为 subquery，也就是位于select列表中的查询
derived	派生表——该临时表是从子查询派生出来的，位于form中的子查询
union	位于union中第二个及其以后的子查询被标记为union，第一个就被标记为primary如果是union位于from中则标记为derived
union result	用来从匿名临时表里检索结果的select被标记为union result
dependent union	顾名思义，首先需要满足UNION的条件，及UNION中第二个以及后面的SELECT语句，同时该语句依赖外部的查询
subquery	子查询中第一个SELECT语句
dependent subquery	和DEPENDENT UNION相对UNION一样

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 DERIVED 在 FROM 列表中包含的子查询被标记为 DERIVED (衍生)，MySQL会递归执行这些子查询, 把结果放在临时表里。

④ SUBQUERY 在SELECT或WHERE列表中包含了子查询。

⑤ DEPENDENT SUBQUERY 在SELECT或WHERE列表中包含了子查询,子查询基于外层。

⑥ UNCACHEABLE SUBQUREY 无法被缓存的子查询。

⑦ 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。

⑧ UNION RESULT 从 UNION 表获取结果的SELECT。

(3) table

显示这一行的数据是关于哪张表的名称或者别名

• 关联优化器会为查询选择关联顺序，左侧深度优先
• 当from中有子查询的时候，表名是derivedN的形式，N指向子查询，也就是explain结果中的下一列
• 当有union result的时候，表名是union 1,2等的形式，1,2表示参与union的query id

注意：MySQL对待这些表和普通表一样，但是这些“临时表”是没有任何索引的。

(4) type

访问类型排列 type 显示的是访问类型/查询类别 ，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 (优秀指标)> fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range (尽量保证) > index > ALL

一般来说，得保证查询至少达到range级别，最好能达到ref

system

表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特列，平时不会出现，这个也可以忽略不计。

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

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

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；

这种范围扫描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。

index

Full Index Scan，index 与 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都是读全表，但index是从索引中读取的，而all是从硬盘中读的）

all

Full Table Scan，将遍历全表以找到匹配的行。

(5) possible_keys

显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个。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, 列出来的索引对于后续优化过程可能是没有用的

(6) key

实际使用的索引。如果为NULL，则没有使用索引, 要想强制 MySQL 使用或忽视 possible_keys 列中的索引，在查询中使用 FORCE INDEX 、 USE INDEX 或者 IGNORE INDEX

查询中若使用了覆盖索引，则该索引和查询的select字段重叠。

(7) 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

key_len 字段显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，能够帮你检查是否充分的利用上了索引, 在不损失精确性的情况下, 长度越短越好

如何计算

总结一下：char(30) utf8 –> key_len = 30

3 +1 表示 utf8 格式需要

3 (跟数据类型有关)

允许为 NULL +1 ，不允许 +0

动态类型 +2 (动态类型包括 : varchar , detail text() 截取字符窜)

第一组：key_len=deptno(int)+null + ename(varchar(20)3+动态 =4+1+203+2= 67

第二组：key_len=deptno(int)+null=4+1=5

(8) ref

显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值。

(9) rows

rows列显示MySQL认为它执行查询时必须检查的行数，越少越好, 这是一个预估值, 并非很准确

(10) Extra

包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息, 该列显示 MySQL 在查询过程中的一些详细信息, MySQL 查询优化器执行查询的过程中对查询计划的重要补充信息.

Using filesort

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, 可能是 cpu 密集型的工作 ,也可能在内存中进行的, 所以 MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为 “文件排序”

出现filesort的情况：

优化后，不再出现filesort的情况：

Using temporary

使了用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, 一般看到这个值就说明需要优化了, 如果避免不了临时表也尽量避免硬盘临时表的使用.

USING index

表示相应的 select 操作中使用了覆盖索引(Covering Index)，避免访问了表的数据行，效率不错！

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，表明索引只是用来读取数据而非利用索引执行查找。

覆盖索引

理解1：就是select的数据列只用从索引中就能够取得，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覆盖。

理解2：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。毕竟索引叶子节点存储了它们索引的数据;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。①一个索引 ② 包含了(或覆盖了)[select子句]与查询条件[Where子句]中 ③ 所有需要的字段就叫做覆盖索引

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 *，因为如果将所有字段一起做索引会导致索引文件过大，查询性能下降。

Using where

表明使用了使用了 WHERE 从句来限制哪些行将与下一张表匹配或者是返回给用户。注意：Extra列出现 Using where 表示MySQL服务器将存储引擎返回服务层以后再应用 WHERE 条件过滤

using join buffer

使用了连接缓存

Block Nested Loop，连接算法是块嵌套循环连接;

Batched Key Access，连接算法是批量索引连接

impossible where

where子句的值总是false，不能用来获取任何元组。

select tables optimized away

在没有GROUPBY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。

distinct

优化 distinct 操作，在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的动作

Not exists

MYSQL 优化了 LEFT JOIN，一旦它找到了匹配 LEFT JOIN 标准的行， 就不再搜索了

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说明

创建时间: 2023-01-15 00:29:00 , 最后编辑于 2023-12-08 00:55:00