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MySQL索引优化深入

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创建 test 测试表

CREATE TABLE `test` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c2` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c3` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c4` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c5` varchar(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_test_c1234` (`c1`,`c2`,`c3`,`c4`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

insert into `test` (`id`, `c1`, `c2`, `c3`, `c4`, `c5`) values(‘1′,’a1′,’a2′,’a3′,’a4′,’a5’);
insert into `test` (`id`, `c1`, `c2`, `c3`, `c4`, `c5`) values(‘2′,’b1′,’b2′,’b3′,’b4′,’b5’);
insert into `test` (`id`, `c1`, `c2`, `c3`, `c4`, `c5`) values(‘3′,’c1′,’c2′,’c3′,’c4′,’c5’);
insert into `test` (`id`, `c1`, `c2`, `c3`, `c4`, `c5`) values(‘4′,’d1′,’d2′,’d3′,’d4′,’d5’);
insert into `test` (`id`, `c1`, `c2`, `c3`, `c4`, `c5`) values(‘5′,’e1′,’e2′,’e3′,’e4′,’e5’);

分析以下 Case 索引使用情况

Case 1

执行以下 SQL 语句:

① EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c3=’a3′ AND c4=’a4′
② EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c3=’a3′ AND c2=’a2′ AND c4=’a4′
③ EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c4=’a4′ AND c3=’a3′ AND c2=’a2′
④ EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c4=’a4′ AND c2=’a2′ AND c3=’a3′ AND c1=’a1′

MySQL 索引优化深入

分析:创建联合索引的顺序为 c1,c2,c3,c4,上述四组 explain 执行结果都一样:type=ref,key_len=132,ref=const,const,const,const。

结论: 在执行常量等值查询时,改变索引列的顺序并不会更改 explain 的执行结果,因为 MySQL 底层优化器会自动进行优化 ,但还是推荐按照索引顺序列编写 SQL 语句。

Case 2

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′

MySQL 索引优化深入

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c3>’a3′ AND c4=’a4′

MySQL 索引优化深入

分析:当出现范围的时候,type=range,key_len=99,比不用范围 key_len=66 增加了,说明使用上了索引,但对比 Case 1 中的执行结果,说明 c4 上 s 索引失效。

结论: 范围右边索引列失效,但是范围当前位置(c3)的索引是有效的 ,从 key_len=99 可证明。

Case 2.1

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c4>’c4′ AND c3=’a3′

MySQL 索引优化深入

分析:与上面 explain 执行结果对比,key_len=132 说明索引用到了 4 个,因此对此 SQL 语句 MySQL 底层优化器会进行优化(优化成 WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c3=’a3′ AND c4>’c4’):范围右边索引列失效(c4 右边已经没有索引列了),注意索引的顺序(c1,c2,c3,c4),所以 c4 右边不会出现失效的索引列,因此 4 个索引全部用上。

结论: 范围右边索引列失效,是有顺序的 :c1,c2,c3,c4,如果 c3 有范围,则 c4 失效;如果 c4 有范围,则没有失效的索引列,从而会使用全部索引。

Case 2.2:(声明:这个 Case 的解释有待考察)

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1>’a1′ AND c2=’a2′ AND c3=’c3′ AND c4=’a4′

MySQL 索引优化深入

分析:如果在 c1 处使用范围,则 type=ALL,key=NULL,索引失效,全表扫描,这里违背了最佳左前缀原则,带头大哥已死,因为 c1 主要用于范围,而不是查询。

解决方式:使用覆盖索引。

结论:在索引最佳左前缀原则中,如果最左前列(带头大哥)的索引失效,则后面的索引失效。

Case 3

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c4=’a4′ ORDER BY c3

MySQL 索引优化深入

分析:利用最佳左前缀原则:中间兄弟不能断,因此用到了 c1 和 c2 索引(查找),从 key_len=66,ref=const,const 可以看出来,c3 索引列也用在 order by 排序过程中(即也用到了 c3 索引)。

提问 :如何证明 order by c3 也用到了索引?

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c4=’a4′ ORDER BY c5

MySQL 索引优化深入

分析:因为 c5 非索引字段,当用 order by c5 排序时,extra 列出现了 Using filesort,用到了文件排序,代表没有使用索引排序,性能低。

Case 3.1

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ ORDER BY c3

MySQL 索引优化深入

分析:从 key_len=66,ref=const,const 可以看出来,查找只用到了 c1 和 c2 索引,c3 索引用于排序。

Case 3.2

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ ORDER BY c4

MySQL 索引优化深入

分析:从 key_len=66,ref=const,const 可以看出来,查询使用了 c1 和 c2 索引,由于使用了 c4 进行排序,跳过了 c3,中间断了,也无法使用 c4 的索引进行排序,出现了 Using filesort。

Case 4

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c5=’a5′ ORDER BY c2,c3

MySQL 索引优化深入

分析:查找只用到索引 c1,c2 和 c3 索引用于排序,无 Using filesort。

Case 4.1

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c5=’a5′ ORDER BY c3,c2

MySQL 索引优化深入

分析:和 Case 4 中 explain 的执行结果一样,但是出现了 Using filesort,因为索引的创建顺序为 c1,c2,c3,c4,但是排序的时候 c2 和 c3 颠倒位置了。

Case 4.2

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ ORDER BY c2,c3

MySQL 索引优化深入

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c5=’a5′ ORDER BY c2,c3

MySQL 索引优化深入

分析:在查询时增加了 c5,但是 explain 的执行结果一样,因为 c5 并未创建索引。

Case 4.3

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c2=’a2′ AND c5=’a5′ ORDER BY c3,c2

MySQL 索引优化深入

分析:与 Case 4.1 相比,在 Extra 中并未出现 Using filesort,因为 c2 是常量,在排序中被优化,所以索引未颠倒,不会出现 Using filesort。

Case 5

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c4=’a4′ GROUP BY c2,c3

MySQL 索引优化深入

分析: 如果 gourp by 没有使用索引,会导致生成临时表(Using temporary),底层会先用 order by 排序,要想 group by 使用索引分组,前提条件是满足 order by 使用索引排序 。上面只用到 c1 上的索引进行查询,因为 c4 中间断了,根据索引最左前缀原则,索引 key_len=33,ref=const,表示只用到一个索引。

Case 5.1

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1=’a1′ AND c4=’a4′ GROUP BY c3,c2

MySQL 索引优化深入

分析:对比 Case 5,在 group by 时交换了 c2 和 c3 的位置,导致无法满足 order by(Using filesort),即无法满足 group by(Using temporary),极度恶劣。原因:c3 和 c2 与索引创建顺序相反。

Case 6

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE c1>’a1′ ORDER BY c1

MySQL 索引优化深入

分析:

① 在 c1,c2,c3,c4 上创建了索引,直接在 c1 上使用范围,导致了索引失效,全表扫描:type=ALL,ref=NULL。因为此时 c1 主要用于排序,并不是查询。

② 使用 c1 进行排序,出现了 Using filesort。

③ 解决方法:使用覆盖索引。

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT c1 FROM test WHERE c1>’a1′ ORDER BY c1

MySQL 索引优化深入

Case 7

执行 SQL 语句:

EXPLAIN SELECT c1 FROM test ORDER BY c1 ASC, c2 DESC

MySQL 索引优化深入

分析:虽然排序的字段列与索引顺序一样,且 order by 默认升序,这里 c2 DESC 变成了降序,导致与索引的排序方式不同,从而产生 Using filesort。

Case 8:

执行 SQL 语句:EXPLAIN SELECT c1 FROM test WHERE c1 IN(‘a1′,’b1’) ORDER BY c2,c3

MySQL 索引优化深入

分析:对于排序来说,多个相等条件也是范围查询。

总结

① MySQL 支持两种方式的排序 filesort 和 index,Using index 是指 MySQL 扫描索引本身完成排序。index 效率高,filesort 效率低。

② order by 满足两种情况会使用 Using index:

a. order by 语句使用索引最左前列。

b. 使用 where 子句与 order by 子句条件列组合满足索引最左前列。

③ 尽量在索引列上完成排序,遵循索引建立(索引创建的顺序)时的最佳左前缀原则。

④ 如果 order by 的条件不在索引列上,就会产生 Using filesort。

⑤ group by 与 order by 很类似,其实质是先排序后分组,遵照索引创建顺序的最佳左前缀原则。注意 where 高于 having,能写在 where 中的限定条件就不要去 having 限定了。

通俗理解口诀

全值匹配我最爱,最左前缀我的菜;

带头大哥不能死,中间兄弟断狗带;

索引列上少计算,范围之后全完蛋;

覆盖索引不写星,Like 百分右边站;

不等空值还有 or,索引失效要少用。

补充:in 和 exists 优化

原则: 小表驱动大表 ,即小的数据集驱动大的数据集。

in:当 B 表的数据集小于 A 表的数据集时,in 优于 exists

select * from A where id in (select id from B)

等价于:

for select id from B

for select * from A where A.id=B.id

exists:当 A 表的数据集小于 B 表的数据集时,exists 优于 in

select * from A where exists (select 1 from B where B.id=A.id)

等价于:

for select * from A

for select * from B where B.id=A.id

(A 表与 B 表的 id 字段应建立索引)

正文完
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星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2022-01-22发表,共计4915字。
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