Mysql調優(yōu)Explain工具詳解及實戰(zhàn)演練(推薦)
Mysql調優(yōu)Explain工具詳解以及實戰(zhàn)演練 Explain工具介紹Explain分析示例explain 兩個變種explain中的列 索引最佳實戰(zhàn)索引使用總結:
Mysql安裝文檔參考
Explain工具介紹
使用EXPLAIN關鍵字可以模擬優(yōu)化器執(zhí)行SQL語句,分析你的查詢語句或是結構的性能瓶頸
在 select 語句之前增加 explain 關鍵字,MySQL 會在查詢上設置一個標記,執(zhí)行查詢會返回執(zhí)行計劃的信息,而不是 執(zhí)行這條SQL
注意:如果 from 中包含子查詢,仍會執(zhí)行該子查詢,將結果放入臨時表中
Explain分析示例
示例表: DROP TABLE IF EXISTS `actor`; CREATE TABLE `actor` ( `id` int(11) NOT NULL, `name` varchar(45) DEFAULT NULL, `update_time` datetime DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; INSERT INTO `actor` (`id`, `name`, `update_time`) VALUES (1,'a','2017‐12‐22 15:27:18'), (2,'b','2017‐12‐22 15:27:18'), (3,'c','2017‐12‐22 15:27:18'); DROP TABLE IF EXISTS `film`; CREATE TABLE `film` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(10) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_name` (`name`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; INSERT INTO `film` (`id`, `name`) VALUES (3,'film0'),(1,'film1'),(2,'film2'); DROP TABLE IF EXISTS `film_actor`; CREATE TABLE `film_actor` ( `id` int(11) NOT NULL, `film_id` int(11) NOT NULL, `actor_id` int(11) NOT NULL, `remark` varchar(255) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_film_actor_id` (`film_id`,`actor_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; INSERT INTO `film_actor` (`id`, `film_id`, `actor_id`) VALUES (1,1,1),(2,1,2),(3,2,1);
mysql> explain select * from actor;

在查詢中的每個表會輸出一行,如果有兩個表通過 join 連接查詢,那么會輸出兩行
explain 兩個變種
1)explain extended:會在 explain 的基礎上額外提供一些查詢優(yōu)化的信息。緊隨其后通過 show warnings 命令可
以得到優(yōu)化后的查詢語句,從而看出優(yōu)化器優(yōu)化了什么。額外還有 filtered 列,是一個半分比的值,rows * filtered/100 可以估算出將要和 explain 中前一個表進行連接的行數(shù)(前一個表指 explain 中的id值比當前表id值小的 表)。

2)explain partitions:相比 explain 多了個 partitions 字段,如果查詢是基于分區(qū)表的話,會顯示查詢將訪問的分 區(qū)。
在新版版比如Mysql5.7以上的版本,并不需要攜帶extended就可以查詢出來額外的信息,在mysql8.0以上已經(jīng)廢除了explain extended這條命令,我們只需要使用explain就可以了。
explain中的列
接下來我們將展示 explain 中每個列的信息。
id列
id列的編號是 select 的序列號,有幾個 select 就有幾個id,并且id的順序是按 select 出現(xiàn)的順序增長的。 id列越大執(zhí)行優(yōu)先級越高,id相同則從上往下執(zhí)行,id為NULL最后執(zhí)行。
如果查詢有連接查詢,id出現(xiàn)了多個。比如說1,2,3,那么id為3的這條sql最先執(zhí)行,如果查詢出來的id為1,1,2,3,那么兩個id都為1,則在上面的sql先執(zhí)行。
select_type列
select_type 表示對應行是簡單還是復雜的查詢。
1).simple:簡單查詢。查詢不包含子查詢和union
mysql> explain select * from film where id = 2;

2).primary:復雜查詢中最外層的 select
3).subquery:包含在 select 中的子查詢(不在 from 子句中)
4).derived:包含在 from 子句中的子查詢。MySQL會將結果存放在一個臨時表中,也稱為派生表(derived的英文含 義)
用這個例子來了解 primary、subquery 和 derived 類型
mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=off'; #關閉mysql5.7新特性對衍生表的合 并優(yōu)化 2 explain select (select 1 from actor where id = 1) from (select * from film where id = 1) der;

解釋一下上面的select_type查詢到的圖,
首先說一下id為3的sql優(yōu)先執(zhí)行,因為它是在from后面的子查詢,所以對應的select_type為derived,id為2后sql后執(zhí)行,因為它包含在 select 中的子查詢(不在 from 子句中),所以對應的select_type為subquery,
id為1 的sql最后執(zhí)行,它是復雜查詢中最外層的 select,所以對應的select_type為primary。
最后別忘了把前面修改的配置還原:
mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=on'; #還原默認配置
5).union:在 union 中的第二個和隨后的 select
mysql> explain select 1 union all select 1;

3.table列
這一列表示 explain 的一行正在訪問哪個表。
當 from 子句中有子查詢時,table列是 格式,表示當前查詢依賴 id=N 的查詢,于是先執(zhí)行 id=N 的查 詢。
當有 union 時,UNION RESULT 的 table 列的值為<union1,2>,1和2表示參與 union 的 select 行id。
deriven3,就表示先查詢id為3的sql,表示當前查詢依賴 id=3 的查詢
4.type列(比較重要)
這一列表示關聯(lián)類型或訪問類型,即MySQL決定如何查找表中的行,查找數(shù)據(jù)行記錄的大概范圍。 依次從最優(yōu)到最差分別為:system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL
一般來說,得保證查詢達到range級別,最好達到ref
NULL: mysql能夠在優(yōu)化階段分解查詢語句,在執(zhí)行階段用不著再訪問表或索引。例如:在索引列中選取最小值,可 以單獨查找索引來完成,不需要在執(zhí)行時訪問表。
mysql> explain select min(id) from film;

在這里解釋一下,因為MySQL底層索引數(shù)據(jù)結構式B+樹,在上一篇文章中已經(jīng)重要解釋過。在B+樹最下面的葉子節(jié)點所以是按照順序排列的,從左到右依次遞增,這個也就是最左前綴原則,那么查詢最小的數(shù)值,直接可以到索引最左邊拿到就可以,不需要查詢,這樣的效率是非常高的。
const, system: mysql能對查詢的某部分進行優(yōu)化并將其轉化成一個常量(可以看show warnings 的結果)。用于 primary key 或 unique key 的所有列與常數(shù)比較時,所以表最多有一個匹配行,讀取1次,速度比較快。system是 const的特例,表里只有一條元組匹配時為system。
mysql> explain extended select * from (select * from film where id = 1) tmp;

mysql> show warnings;

eq_ref:primary key 或 unique key 索引的所有部分被連接使用 ,最多只會返回一條符合條件的記錄。這可能是在 const 之外最好的聯(lián)接類型了,簡單的 select 查詢不會出現(xiàn)這種 type。
explain select * from film_actor left join film on film_actor.film_id = film.id;

解釋一下,上面的film_actor字段film_id為聯(lián)合索引,所以根據(jù)二級索引對應另一張表的聚集索引查詢是非??斓?br />
ref: 相比 eq_ref,不使用唯一索引,而是使用普通索引或者唯一性索引的部分前綴,索引要和某個值相比較,可能會 找到多個符合條件的行。
1.簡單 select 查詢,name是普通索引(非唯一索引)
mysql> explain select * from film where name = 'film1';

2. 關聯(lián)表查詢,idx_film_actor_id是film_id和actor_id的聯(lián)合索引,這里使用到了film_actor的左邊前綴film_id部分。
mysql>explain select film_id from film left join film_actor on film.id = film_actor.film_id;

range:范圍掃描通常出現(xiàn)在 in(), between ,> ,<, >= 等操作中。使用一個索引來檢索給定范圍的行
mysql> explain select * from actor where id > 1;

index:掃描全索引就能拿到結果,一般是掃描某個二級索引,這種掃描不會從索引樹根節(jié)點開始快速查找,而是直接 對二級索引的葉子節(jié)點遍歷和掃描,速度還是比較慢的,這種查詢一般為使用覆蓋索引,二級索引一般比較小,所以這 種通常比ALL快一些。
mysql> explain select * from film;

解釋一下為什么說二級索引比聚集索引要小,因為二級索引只保存了當前索引的數(shù)據(jù),而聚集索引保存的是全部表數(shù)據(jù)。
ALL:即全表掃描,掃描你的聚簇索引的所有葉子節(jié)點。通常情況下這需要增加索引來進行優(yōu)化了

5.possible_keys列
這一列顯示查詢可能使用哪些索引來查找。
explain 時可能出現(xiàn) possible_keys 有列,而 key 顯示 NULL 的情況,這種情況是因為表中數(shù)據(jù)不多,mysql認為索引 對此查詢幫助不大,選擇了全表查詢。
如果該列是NULL,則沒有相關的索引。在這種情況下,可以通過檢查 where 子句看是否可以創(chuàng)造一個適當?shù)乃饕齺硖?高查詢性能,然后用 explain 查看效果。
6.key列
這一列顯示mysql實際采用哪個索引來優(yōu)化對該表的訪問。
如果沒有使用索引,則該列是 NULL。如果想強制mysql使用或忽視possible_keys列中的索引,在查詢中使用 force index、ignore index。
7.key_len列
這一列顯示了mysql在索引里使用的字節(jié)數(shù),通過這個值可以算出具體使用了索引中的哪些列。 舉例來說,film_actor的聯(lián)合索引 idx_film_actor_id 由 film_id 和 actor_id 兩個int列組成,并且每個int是4字節(jié)。通 過結果中的key_len=4可推斷出查詢使用了第一個列:film_id列來執(zhí)行索引查找。
mysql> explain select * from film_actor where film_id = 2;

key_len計算規(guī)則如下:
- 字符串,char(n)和varchar(n),5.0.3以后版本中,n均代表字符數(shù),而不是字節(jié)數(shù),如果是utf-8,一個數(shù)字
- 或字母占1個字節(jié),一個漢字占3個字節(jié) char(n):如果存漢字長度就是 3n 字節(jié)
- varchar(n):如果存漢字則長度是 3n + 2 字節(jié),加的2字節(jié)用來存儲字符串長度,因為 varchar是變長字符串
- 數(shù)值類型 tinyint:1字節(jié)
- smallint:2字節(jié)
- int:4字節(jié)
- bigint:8字節(jié)
- 時間類型
- date:3字節(jié)
- timestamp:4字節(jié)
- datetime:8字節(jié)
- 如果字段允許為 NULL,需要1字節(jié)記錄是否為 NULL
- 索引最大長度是768字節(jié),當字符串過長時,mysql會做一個類似左前綴索引的處理,將前半部分的字符提取出來做索 引。
8.ref列
這一列顯示了在key列記錄的索引中,表查找值所用到的列或常量,常見的有:const(常量),字段名(例:film.id)
9.rows列
這一列是mysql估計要讀取并檢測的行數(shù),注意這個不是結果集里的行數(shù)。
10Extra列
這一列展示的是額外信息。常見的重要值如下:
1)Using index:使用覆蓋索引
覆蓋索引定義:mysql執(zhí)行計劃explain結果里的key有使用索引,如果select后面查詢的字段都可以從這個索引的樹中 獲取,這種情況一般可以說是用到了覆蓋索引,extra里一般都有using index;覆蓋索引一般針對的是輔助索引,整個 查詢結果只通過輔助索引就能拿到結果,不需要通過輔助索引樹找到主鍵,再通過主鍵去主鍵索引樹里獲取其它字段值。
簡單點說就是不用回表,通過二級索引也就是聯(lián)合索引就可以拿到想要的結果集,
mysql> explain select film_id from film_actor where film_id = 1;

2)Using where:使用 where 語句來處理結果,并且查詢的列未被索引覆蓋
mysql> explain select * from actor where name = 'a';

這里的actor表的name是沒有添加索引的。
3)Using index condition:查詢的列不完全被索引覆蓋,where條件中是一個前導列的范圍;
4)Using temporary:mysql需要創(chuàng)建一張臨時表來處理查詢。出現(xiàn)這種情況一般是要進行優(yōu)化的,首先是想到用索 引來優(yōu)化。
其實還有很多,就不一一介紹了,有興趣的可以自己查看Mysql官方文檔。
索引最佳實戰(zhàn)
示例表:
CREATE TABLE `employees` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(24) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '姓名',
`age` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '年齡',
`position` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '職位',
`hire_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '入職時間',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_name_age_position` (`name`,`age`,`position`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='員工記錄表';
INSERT INTO employees(name,age,position,hire_time) VALUES('LiLei',22,'manager',NOW());
INSERT INTO employees(name,age,position,hire_time) VALUES('HanMeimei', 23,'dev',NOW());
INSERT INTO employees(name,age,position,hire_time) VALUES('Lucy',23,'dev',NOW());
全值匹配
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name= 'LiLei';

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name= 'LiLei' AND age = 22;

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name= 'LiLei' AND age = 22 AND position ='manage r';

2. 最左前綴法則
如果索引了多列,要遵守最左前綴法則。指的是查詢從索引的最左前列開始并且不跳過索引中的列。
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'Bill' and age = 31; EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE age = 30 AND position = 'dev'; EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE position = 'manager';

上面會有三個結果集,只有第一條sql遵循了最左前綴原則,使用了索引進行查詢,另外兩條sql都是違背了最左前綴原則,就是沒有從name字段開始查詢,所以沒有使用索引,導致索引失效。
3. 不在索引列上做任何操作(計算、函數(shù)、(自動or手動)類型轉換),會導致索引失效而轉向全表掃描
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'LiLei'; EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE left(name,3) = 'LiLei';

第一條sql使用索引,第二條sql導致了索引失效。
4. 存儲引擎不能使用索引中范圍條件右邊的列
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name= 'LiLei' AND age = 22 AND position ='manage r'; 2 EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name= 'LiLei' AND age > 22 AND position ='manage r';

varchar(n):如果存漢字則長度是 3n + 2 字節(jié),加的2字節(jié)用來存儲字符串長度,因為 varchar是變長字符串
name字段所占字節(jié):3*24+2=74
age字段為Int占4個字節(jié)
74+4=78
這樣就會導致后面的position索引失效
5. 盡量使用覆蓋索引(只訪問索引的查詢(索引列包含查詢列)),減少 select * 語句
EXPLAIN SELECT name,age FROM employees WHERE name= 'LiLei' AND age = 23 AND position ='manager';

6. mysql在使用不等于(!=或者<>),not in ,not exists 的時候無法使用索引會導致全表掃描
< 小于、 > 大于、 <=、>= 這些,mysql內部優(yōu)化器會根據(jù)檢索比例、表大小等多個因素整體評估是否使用索引
is null,is not null 一般情況下也無法使用索引
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name is null
like以通配符開頭('$abc…')mysql索引失效會變成全表掃描操作
問題:解決like'%字符串%'索引不被使用的方法?
a)使用覆蓋索引,查詢字段必須是建立覆蓋索引字段
EXPLAIN SELECT name,age,position FROM employees WHERE name like '%Lei%';
b)如果不能使用覆蓋索引則可能需要借助搜索引擎
9. 字符串不加單引號索引失效
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = '1000'; EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 1000;
少用or或in,用它查詢時,mysql不一定使用索引,mysql內部優(yōu)化器會根據(jù)檢索比例、表大小等多個因素整體評 估是否使用索引,詳見范圍查詢優(yōu)化范圍查詢優(yōu)化
給年齡添加單值索引
ALTER TABLE `employees` ADD INDEX `idx_age` (`age`) USING BTREE ; explain select * from employees where age >=1 and age <=2000;

沒走索引原因:mysql內部優(yōu)化器會根據(jù)檢索比例、表大小等多個因素整體評估是否使用索引。比如這個例子,可能是 由于單次數(shù)據(jù)量查詢過大導致優(yōu)化器最終選擇不走索引
優(yōu)化方法:可以將大的范圍拆分成多個小范圍
explain select * from employees where age >=1 and age <=1000; explain select * from employees where age >=1001 and age <=2000;
還原最初索引狀態(tài)
ALTER TABLE `employees` DROP INDEX `idx_age`;
索引使用總結:

到此這篇關于Mysql調優(yōu)Explain工具詳解及實戰(zhàn)演練的文章就介紹到這了,更多相關Mysql調優(yōu)Explain工具內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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