执行计划

た入场券 2023-10-06 12:51 42阅读 0赞

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*  两个问题
 *  执行计划
 *   *  id：编号
     *  select\_type:查询类型
     *  type:索引类型、类型
     *  possible\_keys ：可能用到的索引，是一种预测，不准。
     *  key ：实际使用到的索引
     *  key\_len ：索引的长度 ;
     *  ref : 注意与type中的ref值区分。
     *  rows: 被索引优化查询的 数据个数 (实际通过索引而查询到的 数据个数)
     *  Extra：额外的字段

## 两个问题 ##

a.分析SQL的执行计划 : explain ，可以模拟SQL优化器执行SQL语句，从而让开发人员 知道自己编写的SQL状况

b.MySQL查询优化其会干扰我们的优化

## 执行计划 ##

查询执行计划： explain +SQL语句

例如：
    explain  select  * from COURSE;

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

id : 编号  
select\_type ：查询类型  
table ：表  
type ：类型  
possible\_keys ：预测用到的索引  
key ：实际使用的索引  
key\_len ：实际使用索引的长度  
ref :表之间的引用  
rows ：通过索引查询到的数据量  
Extra :额外的信息

--------------------

下面创建三张表来进行操作，进而解释上面的各种概念：  
1、准备数据：

COURSE表:
    create table course
    (
    cid int(3),
    cname varchar(20),
    tid int(3)
    );
    
    TeacherCard表:
    create table teacherCard
    (
    tcid int(3),
    tcdesc varchar(200)
    );
    
    TEACHER表：
    create table teacher
    (
    tid int(3),
    tname varchar(20),
    tcid int(3)
    );
    
    ------------------------------------------------------------
    插入数据：
    
    insert into course values(1,'java',1);
    insert into course values(2,'html',1);
    insert into course values(3,'sql',2);
    insert into course values(4,'web',3);
    
    insert into teacherCard values(1,'tzdesc') ;
    insert into teacherCard values(2,'twdesc') ;
    insert into teacherCard values(3,'tldesc') ;
    
    
    insert into teacher values(1,'tz',1);
    insert into teacher values(2,'tw',2);
    insert into teacher values(3,'tl',3);

### id：编号 ###

查询课程编号为2  或 教师证编号为3  的老师信息
    select t.* from teacher t,course c,teacherCard tc where 
    t.tid=c.tid and t.tcid=tc.tcid and(c.cid=2 or tc.tcid=3);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

可以得到如下结论：

**1、id: id值相同，从上往下 顺序执行。**  
可以发现表是按照表中的数量进行排序的  
t3条-tc3条-c4条数据；

表的执行顺序 因数量的个数改变而改变的  
原因： 笛卡儿积  
比如改变三张表中的数据量为： tc3–c4-t6  
则执行顺序为tc->c->t

假如：三张表的数据量为4  3  2；
    		a 	 b   c
    		4	3	 2   
    
    如果按C B A的顺序执行：
    2*3*4=6*4=24
    如果按照A B C的顺序执行：
    3*4*2=12*2=24
    
    可以发现虽然结果没变，但是过程中处理的数据量变了，第一种处理的数据量要小
    一点。
    所以得出以下结论：数据小的表 优先查询。

**2、id值不同：id值越大越优先查询 (本质：在嵌套子查询时，先查内层 再查外层)**

查询教授SQL课程的老师的描述（desc）
    explain select tc.tcdesc from teacherCard tc,course c
    ,teacher t where c.tid = t.tid
    and t.tcid = tc.tcid and c.cname = 'sql' ;
    
    将以上 多表查询 转为子查询形式：
    explain select tc.tcdesc from teacherCard tc where tc.tcid = 
    (select t.tcid from teacher t where  t.tid =  
       (select c.tid from course c where c.cname = 'sql')
    );

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

**3、id值有相同，又有不同： id值越大越优先；id值相同，从上往下 顺序执行**

还是上面的语句改成子查询+多表： 
    explain select t.tname ,tc.tcdesc from teacher t,teacherCard tc where t.tcid= tc.tcid
    and t.tid = (select c.tid from course c where cname = 'sql') ;

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

### select\_type:查询类型 ###

**PRIMARY**:包含子查询SQL中的 主查询 （最外层）  
**SUBQUERY**：包含子查询SQL中的 子查询 （非最外层）  
**simple**:简单查询（不包含子查询、union）

**derived**:衍生查询(使用到了临时表)  
a.在from子查询中只有一张表

explain select  cr.cname 	
    from ( select * from course where tid in (1,2) ) cr ;

b.在from子查询中， 如果有table1 union table2 ，则table1 就是derived,table2就是union

explain select  cr.cname 	
    from ( select * from course where tid = 1  union select * 
    from course where tid = 2 ) cr ;

--------------------

**union**:上例情况B

**union result** :告知开发人员，那些表之间存在union查询

### type:索引类型、类型 ###

**system>const>eq\_ref>ref>range>index>all**

从左往右代表情况越不理想，一般优化目标到达ref和range，system,const只是理想情况。

**system（忽略）：**  
只有一条数据的系统表 ；或 衍生表只有一条数据的主查询

**const:**  
仅仅能查到一条数据的SQL ,用于Primary key 或unique索引

（**类型 与索引类型有关**：就是假如你只查到了一条数据，但是你不是根据Primary key 或unique索引 来查询的那也达不到const）

1、首先建表
    		create table test01
    (
    	tid int(3),
    	tname varchar(20)
    );
    
    insert into test01 values(1,'a') ;
    
    	 2、增加索引
    create index test01_index on test01(tid) ;

explain select tid from test01 where tid =1 ;

![在这里插入图片描述][20200712145824974.png]

**eq\_ref:**  
唯一性索引：对于每个索引键的查询，返回匹配唯一行数据（有且只有1个，不能多 、不能0）常见于唯一索引 和主键索引。

alter table teacherCard add constraint pk_tcid primary key(tcid);
    alter table teacher add constraint uk_tcid unique index(tcid) ;
    
    explain select t.tcid from teacher t,teacherCard tc where t.tcid = tc.tcid ;

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

**ref：**  
非唯一性索引，对于每个索引键的查询，返回匹配的所有行（0，多）

准备数据：
    		insert into teacher values(4,'tz',4) ;
     		insert into teacherCard values(4,'tz222');
    测试：
    		alter table teacher add index index_name (tname) ;
    		explain select * from teacher 	where tname = 'tz';

![在这里插入图片描述][20200712151318548.png]

**range：**  
检索指定范围的行 ,where后面是一个范围查询(between ,> < >=, 特殊:in有时候会失效 ，从而转为 无索引all)

alter table teacher add index tid_index (tid) ;
    explain select t.* from teacher t where t.tid in (1,2) ;
    explain select t.* from teacher t where t.tid <3 ;

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

**index：**  
查询全部**索引**中数据。

explain select tid from teacher ; 
    --tid 是索引， 只需要扫描索引表，不需要所有表中的所有数据

![在这里插入图片描述][20200712151636551.png]

**all：**  
查询全部**表**中的数据。

explain select cid from course ; 
     --cid不是索引，需要全表所有，即需要所有表中的所有数据

![在这里插入图片描述][2020071215172260.png]

### possible\_keys ：可能用到的索引，是一种预测，不准。 ###

alter table  course add index cname_index (cname);
    
    
    explain select t.tname ,tc.tcdesc from teacher t,teacherCard 
    tc where t.tcid= tc.tcidand t.tid = 
    (select c.tid from course c where cname = 'sql') ;

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
**如果 possible\_key/key是NULL，则说明没用索引如果 possible\_key/key都是NULL，则说明没用索引**

### key ：实际使用到的索引 ###

### key\_len ：索引的长度 ; ###

作用：用于判断复合索引是否被完全使用 （a,b,c）。

准备数据：
    create table test_kl
    (
       name char(20) not null default ''
    );
    alter table test_kl add index index_name(name) ;
    
    
    explain select * from test_kl where name ='' ;
      -- key_len :60

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
明明name是char(20)但是key\_len 是60。这是因为在utf8：1个字符占3个字节。

--------------------

alter table test_kl add column name1 char(20) ; 
     --name1可以为null
    
    alter table test_kl add index index_name1(name1) ;
    explain select * from test_kl where name1 ='' ;

![在这里插入图片描述][20200712152623255.png]  
此时可以看到key\_len 为61.这是因为**如果索引字段可以为Null,则会使用1个字节用于标识。**

--------------------

增加一个复合索引 :
    alter table test_kl add index name_name1_index (name,name1) ; 
    
    explain select * from test_kl where name1 = '' ; --121
    explain select * from test_kl where name = '' ; --60

key\_len 为60的情况：和之前utf8一样，不用多讲。

key\_len 为121的情况：是因为首先用了name索引，再用了name1，二者长度之和。

--------------------

alter table test_kl add column name2 varchar(20) ;
     --可以为Null 
    alter table test_kl add index name2_index (name2) ;
    
    explain select * from test_kl where name2 = '' ; 
     --63

**20\*3=60 + 1(null) +2(用2个字节 标识可变长度) =63**

PS：  
1、在mysql中char与varchar的区别呢，都是用来存储字符串的，只是他们的保存方式不一样罢了，char有固定的长度，而varchar属于可变长的字符类型。  
2、  
utf8:1个字符3个字节  
gbk:1个字符2个字节  
latin:1个字符1个字节

### ref : 注意与type中的ref值区分。 ###

作用： 指明当前表所 参照的 字段。

select ....where a.c = b.x ;(其中b.x可以是常量，const)
    
    alter table course  add index tid_index (tid) ;
    
    explain select * from course c,teacher t where c.tid = t.tid 
     and t.tname ='tw' ;

### rows: 被索引优化查询的 数据个数 (实际通过索引而查询到的 数据个数) ###

explain select * from course c,teacher t  where c.tid = t.tid
    and t.tname = 'tz' ;

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

### Extra：额外的字段 ###

**(i).using filesort ： 性能消耗大；需要“额外”的一次排序（查询） 。常见于 order by 语句中。**

准备数据：
    		create table test02
    (
    	a1 char(3),
    	a2 char(3),
    	a3 char(3),
    	index idx_a1(a1),
    	index idx_a2(a2),
    	index idx_a3(a3)
    );
    
    
    
    explain select * from test02 where a1 ='' order by a2 ; 
    --using filesort

![在这里插入图片描述][20200713114108978.png]  
 语句中查询是根据a1来的，但是需要根据a2排序，所以得再把a2查一遍再进行排序。

总之：  
对于单索引， 如果排序和查找是同一个字段，则不会出现using filesort；如果排序和查找不是同一个字段，则会出现using filesort；

**避免：** where哪些字段，就order by那些字段

--------------------

**复合索引：不能跨列（最佳左前缀）**

drop index idx_a1 on test02;
    drop index idx_a2 on test02;
    drop index idx_a3 on test02;
    
    alter table test02 add index idx_a1_a2_a3 (a1,a2,a3) ;
    
    explain select *from test02 where a1='' order by a3 ; 
     --using filesort
    explain select *from test02 where a2='' order by a3 ; 
    --using filesort
    explain select *from test02 where a1='' order by a2 ;
    explain select *from test02 where a2='' order by a1 ; 
    --using filesort

所谓的跨列就是说复合索引(a1,a2,a3)从左往右，a1,a2不算跨列，a1，a3算跨列。只要跨列就会出现–using filesort。

**避免：** where和order by 按照复合索引的顺序使用，不要跨列或无序使用。

**(ii). using temporary:性能损耗大 ，用到了临时表。一般出现在group by 语句中。**

explain select a1 from test02 where a1 in ('1','2','3') 
    group by a1 ;
    	
    explain select a1 from test02 where a1 in ('1','2','3') 
    group by a2 ; --using temporary

**避免：查询那些列，就根据那些列 group by .**

**(iii). using index :性能提升; 索引覆盖（覆盖索引）。**  
原因：不读取原文件，只从索引文件中获取数据 （不需要回表查询）  
只要使用到的列 全部都在索引中，就是索引覆盖using index

例如：test02表中有一个复合索引(a1,a2,a3)
    
    explain select a1,a2 from test02 where a1='' or a2= '' ;
     --using index

所查询的数据都在索引中。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
比如只查询age，那么所有的age都在索引中，只需要去索引中查找就行了，不需要回表查询。

如果用到了索引覆盖(using index时)，会对 possible_keys和key造成影响：
    		a.如果没有where，则索引只出现在key中；
    		b.如果有where，则索引 出现在key和possible_keys中。
    
    		explain select a1,a2 from test02 where a1='' or a2= '' ;
    		explain select a1,a2 from test02  ;

--------------------

**(iii).using where （需要回表查询）**  
假设age是索引列  
但查询语句select age,name from …where age =…,此语句中必须回原表查Name，因此会显示using where.

**(iv). impossible where ： where子句永远为false**  
例如  
explain select \* from test02 where a1=‘x’ and a1=‘y’ ;

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200711133156167.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5,size_16,color_FFFFFF,t_70
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[20200713114108978.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200713114108978.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200713121154334.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5,size_16,color_FFFFFF,t_70