MySQL索引性能分析

为什么要做性能分析

你有没有这样的情况。

面对一个你没怎么写过的、复杂的业务,你构思了很久,终于开始敲下了第一段代码。

写的过程迷迷糊糊,有的时候还能把自己搞晕了。

但你还是终于把它写完了。

但是点击一运行,完了,有bug。

怎么办?

debug的方式有很多,控制台打印是一种。

通过控制台打印的信息,我们能根据反馈去修改代码,直到代码能正常运行为止。

其实建索引也是一样的。

上篇帖子《浅谈sql索引》,说过索引的难点在于针对一个具体的表去做出最合适的索引。

因为这不只要看你表里有什么内容,更多要看你的业务,你的业务会经常根据哪些关键词查找。

代码我们可以天天写,索引不能天天建吧。

所以多数情况下,因为不熟悉,我们一开始建立的索引往往都不是最好的,唯有根据反馈去调整索引,才能做出一个最合适这个表的索引。

今天要分享的就是怎么去看懂这个反馈,即怎么去做性能分析。

怎么做性能分析

使用EXPLAIN关键字!

使用EXPLAIN关键字可以知道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。

但EXPLAIN并不能直接反馈我们建的索引的好坏。

用法是这样的,我们建好了索引,拿着业务中最常用的几句SQL语句来EXPLAIN一下,如果反馈的效果好,那么建立的索引就是最适合这个表的,反之则需要改进。

要不改索引,要不改SQL。

EXPLAIN玩法

语句

explain 要查看的sql语句(横表)或explain 要查看的sql语句\G(竖表)

一个具体的例子

MySQL索引性能分析

各个字段解释

从上图中我们可以看到,explain出来的信息有以下字段:

id select_type table type possible_keys key key_len ref rows Extra

你仔细看看,这么长是不是有点像工资条?

其中各个字段代表的意思是这样的:

  • id: 查看表的读取顺序。

    咱们上图中的例子只查询了一个表,但若是多表联合查询,则有:
    
          id相同的话,执行顺序由上至下;
    
          id不同的话,id值越大优先级越高;
    
  • select_type: 显示区别联合查询、子查询、普通查询等。

    以下为其可能的值,以及对应所代表的信息:
    
          SIMPLE -- 简单的select查询,不包含子查询或union;
    
          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;
    
          SUBQUERY -- 在select或where包含的子查询;
    
          DERIVED -- 在from列表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;
    
          UNION -- 若第二个select出现在union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表获取结果的select;
    
  • table: 显示表名。

  • type: 显示查询用了何种类型。

    以下为其可能的值,以及对应所代表的信息:
    
          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,可以忽略不记。
    
          const -- 表示通过索引一次就找到了,const用于比较primary key(主键)或者unique(唯一)索引。因为只匹配一行数据,所以很快,如果将主键置于where列表中,mysql就能将该查询转换到一个常量。
    
          eq_ref -- 唯一性扫描索引,对于每个索引键,表中**刚好只**有一条记录与之匹配。常用于主键或唯一索引扫描。
    
          ref -- 非唯一性扫描索引,返回匹配某个单独值的所有行。上面`eq_ref`的多值情况。如where age=1,age=1的数据刚好只有一行,便显示eq_ref,age=1的数据有多行,便显示ref。
    
          range -- 只检索给定范围的行,使用一个索引来选择行。如果type列的值为`range`,key列便会显示使用了哪个索引。一般就是在where语句中出现了between、<、>、in等的查询。这种范围扫描查询比全表扫描要好。
    
          index -- Full Index Scan(扫描全部索引),index与ALL区别为index类型只遍历索引树。都是读全表,但是index是从索引中读取,all是从硬盘中读,而且索引文件通常比数据文件小。
    
          all -- Full Table Scan(扫描全表),遍历全表来找到匹配的行,即索引完全没用上。
    
    从最好到最差依次是:system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL
    
    细节:
    
          1. type 是 ALL,当数据到达百万以上一定要优化。
    
          2. 一般来说,如果要优化得保证查询至少达到range级别,最好达到ref。
    
  • possible_keys和key

    possible_key: 显示可能应用在这张表中的索引,一个或多个。理论上可能被使用的索引,但不一定被查询实际使用。
    
    key: 实际使用的索引,如果为null,则没有使用索引。
    
    这两列有四种情况:
          1. possible_key有值,key有值:正常,有的时候前者有多个值但后者只有一个也正常。
          2. possible_key有值,key无值:**索引失效了,出现问题了**。
          3. possible_key无值,key有值:条件查询(如where)没有用到索引或没有条件查询,但查询的列(select后面的字段)刚好顺序、数量和索引一致。
          4. possible_key无值,key无值:正常,就是你没建索引。
    
  • 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】,在查询结果一样的情况下,该值越小越好。
    
    key_len显示的值为索引字段的最大可能长度,而非实际使用长度,即通过表定义计算而得,不是通过表内检索而得。
    
    假设你建立复合索引(col1,col2),如果【通过col1条件查询】和【通过col1和col2条件查询】的结果一样,那么前者比较好,因为只需要用一个字段,key_len的值会比较小,上面也说过是通过表定义的长度来决定key_len的值。
    
  • ref: 显示key列中索引参照的值。

    有两种可能的值,以及对应所代表的信息:
    
          库名.表名.字段名 -- 表示索引参照的值是哪个库的哪个表的哪个字段;
    
          const -- 表示索引参照的值是常量,一般是where id=1这样才会出现;
    
  • rows: 根据表统计信息以及索引选用情况,大致估算出找到要查找的记录需要读取的行数。

  • Extra: 十分重要的额外信息。

    以下为其可能的值,以及对应所代表的信息:
    
          Using filesort -- 说明mysql完全或部分没有按照你所建的索引排序,比较需要优化了。MySQL无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”;
    
          Using temporary-- 使用了临时表保存中间结果,mysql对查询结果排序时使用临时表。这也比较需要优化,因为临时表的创建和删除都是比较费性能的,常见于order by和group by;
    
          Using index -- 表示相应的select操作中使用了覆盖索引,避免了访问表的数据行,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询,如果没有出现,表明索引被用来读取数据而非执行查找动作;
    
          Using where -- 使用了where过滤;
    
          Using join buffer -- 使用了连接缓存,如果总是出现这个字段,可以去配置文件中适当调大这个值;
    
          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;
    
          distinct -- 优化distinct操作,在找到第一组匹配的元组后马上停止找相同值的动作。
    
    注意:
    
          1. 使用group by等排序时,如果有用到索引,最好严格按照索引的顺序来,比如,存在复合索引(col1,col2),排序时如果跳过col1,直接使用col2排序,会导致出现Using filesort、Using temporary等比较严重的问题。
    
          2. 尽量使用覆盖索引,select后面的列名完全与建立的索引顺序、数量一致。这样可以直接使用索引读取数据,避免读取表的数据行。
    

案例

最后来看一个简单的案例,我会先放题目,再放思路,最后放答案。

题目

要求是写出SQL的执行顺序。

MySQL索引性能分析

思路

  1. 首先看id列,id越大优先级越高,索引从id为4的那一行开始看,这一行的table为t2,即查询的是t2,所以最先查找的反而是最后的部分select name,id from t2

  2. id为3的这一行,table是t1,所以查的是select id,name from t1 where other_column='';这一行后面的Extra列的Using where同样佐证了这点。

  3. id为2的这一行,table是t3,所以查的是select id from t3;另外,key列是primary说明用到了主键作为索引,Extra列的Using Index表示用到了覆盖索引(即索引用在了select后面)。

  4. id为1的这一行,table是 ,意思是根据【id为3的那一行的查询结果】来查询(对应的你也可以看到id为3的那一行的select_type列为Derived),所以查的是 select d1.name,(select id from t3)d2 from (select id,name from t1 where other_column = '') d1

  5. id为NULL这一行,table是<union1,4>,意思是根据【id为1和4的那两行的查询结果】来实现union查询。

答案

1.select name,id from t2
2.select id,name from t1 where other_column=''
3.select id from t3
4.select d1.name,(3.result)d2 from (2.result) d1
5.(4.result) union (1.result)

最后还是建议结合前面每个字段的解释,有自己的一个思考过程是最好的。

最后

今天说的是如何看explain的结果。

就好像咱们控制台打印信息是为了看代码运行的情况一样,看完了,如果有bug,还要动手改的。

而我们今天只是说如何看而已,下一步,就是如何改了。

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