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  • 同一个SQL语句,为啥性能差异咋就这么大呢?

    墨墨导读:本文和大家说明常见的type结果及代表的含义,并且通过同一个SQL语句的性能差异,说明建对索引多么重要。

     

    explain结果中的type字段代表什么意思?


    640?wx_fmt=png


    MySQL的官网解释非常简洁,只用了3个单词:连接类型(the join type)。它描述了找到所需数据使用的扫描方式。

     

    最为常见的扫描方式有:

    • system:系统表,少量数据,往往不需要进行磁盘IO;

    • const:常量连接;

    • eq_ref:主键索引(primary key)或者非空唯一索引(unique not null)等值扫描;

    • ref:非主键非唯一索引等值扫描;

    • range:范围扫描;

    • index:索引树扫描;

    • ALL:全表扫描(full table scan);


    画外音:这些是最常见的,大家去explain自己工作中的SQL语句,95%都是上面这些类型。

     

    上面各类扫描方式由快到慢:

    system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL


    下面一一举例说明。

     


    一、system



    640?wx_fmt=png

    explain select * from mysql.time_zone;


    上例中,从系统库mysql的系统表time_zone里查询数据,扫码类型为system,这些数据已经加载到内存里,不需要进行磁盘IO。


    这类扫描是速度最快的。


    640?wx_fmt=png

    explain select * from (select * from user where id=1) tmp;


    再举一个例子,内层嵌套(const)返回了一个临时表,外层嵌套从临时表查询,其扫描类型也是system,也不需要走磁盘IO,速度超快。

     


    二、const



    数据准备:

    create table user (	
    id int primary key,	
    name varchar(20)	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user values(1,'shenjian');	
    insert into user values(2,'zhangsan');	
    insert into user values(3,'lisi');


    640?wx_fmt=png


    const扫描的条件为:

    (1)命中主键(primary key)或者唯一(unique)索引;

    (2)被连接的部分是一个常量(const)值;

     

    explain select * from user where id=1;

    如上例,id是PK,连接部分是常量1。

    画外音:别搞什么类型转换的幺蛾子。

     

    这类扫描效率极高,返回数据量少,速度非常快。

     


    三、eq_ref



    数据准备:

    create table user (	
    id int primary key,	
    name varchar(20)	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user values(1,'shenjian');	
    insert into user values(2,'zhangsan');	
    insert into user values(3,'lisi');	
     	
    create table user_ex (	
    id int primary key,	
    age int	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user_ex values(1,18);	
    insert into user_ex values(2,20);	
    insert into user_ex values(3,30);	
    insert into user_ex values(4,40);	
    insert into user_ex values(5,50);

    640?wx_fmt=png


    eq_ref扫描的条件为,对于前表的每一行(row),后表只有一行被扫描。

     

    再细化一点:

    (1)join查询;

    (2)命中主键(primary key)或者非空唯一(unique not null)索引;

    (3)等值连接;

     

    explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;

    如上例,id是主键,该join查询为eq_ref扫描。


    这类扫描的速度也异常之快。

     


    四、ref



    数据准备:

    create table user (	
    id int,	
    name varchar(20) ,	
    index(id)	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user values(1,'shenjian');	
    insert into user values(2,'zhangsan');	
    insert into user values(3,'lisi');	
     	
    create table user_ex (	
    id int,	
    age int,	
    index(id)	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user_ex values(1,18);	
    insert into user_ex values(2,20);	
    insert into user_ex values(3,30);	
    insert into user_ex values(4,40);	
    insert into user_ex values(5,50);

    640?wx_fmt=png


    如果把上例eq_ref案例中的主键索引,改为普通非唯一(non unique)索引。

    explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;


    就由eq_ref降级为了ref,此时对于前表的每一行(row),后表可能有多于一行的数据被扫描。

     

    640?wx_fmt=png

    explain select * from user where id=1;


    当id改为普通非唯一索引后,常量的连接查询,也由const降级为了ref,因为也可能有多于一行的数据被扫描。

     

    ref扫描,可能出现在join里,也可能出现在单表普通索引里,每一次匹配可能有多行数据返回,虽然它比eq_ref要慢,但它仍然是一个很快的join类型。

     


    五、range



    数据准备:

    create table user (	
    id int primary key,	
    name varchar(20)	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user values(1,'shenjian');	
    insert into user values(2,'zhangsan');	
    insert into user values(3,'lisi');	
    insert into user values(4,'wangwu');	
    insert into user values(5,'zhaoliu');

    640?wx_fmt=png


    range扫描就比较好理解了,它是索引上的范围查询,它会在索引上扫码特定范围内的值。

    explain select * from user where id between 1 and 4;	
    explain select * from user where idin(1,2,3);	
    explain select * from user where id>3;


    像上例中的between,in,>都是典型的范围(range)查询。

    画外音:必须是索引,否则不能批量"跳过"。

     


    六、index



    640?wx_fmt=png


    index类型,需要扫描索引上的全部数据。

    explain count (*) from user;


    如上例,id是主键,该count查询需要通过扫描索引上的全部数据来计数。

    画外音:此表为InnoDB引擎。

     

    它仅比全表扫描快一点。

     


    七、ALL



    数据准备:

    create table user (	
    id int,	
    name varchar(20)	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user values(1,'shenjian');	
    insert into user values(2,'zhangsan');	
    insert into user values(3,'lisi');	
     	
    create table user_ex (	
    id int,	
    age int	
    )engine=innodb;	
     	
    insert into user_ex values(1,18);	
    insert into user_ex values(2,20);	
    insert into user_ex values(3,30);	
    insert into user_ex values(4,40);	
    insert into user_ex values(5,50);

    640?wx_fmt=png

    explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;


    如果id上不建索引,对于前表的每一行(row),后表都要被全表扫描。


    今天这篇文章中,这个相同的join语句出现了三次:

    (1)扫描类型为eq_ref,此时id为主键;

    (2)扫描类型为ref,此时id为非唯一普通索引;

    (3)扫描类型为ALL,全表扫描,此时id上无索引;

     

    有此可见,建立正确的索引,对数据库性能的提升是多么重要。

     

    另外,不正确的SQL语句,可能导致全表扫描。

     

    全表扫描代价极大,性能很低,是应当极力避免的,通过explain分析SQL语句,非常有必要。

     


    总结



    (1)explain结果中的type字段,表示(广义)连接类型,它描述了找到所需数据使用的扫描方式;

    (2)常见的扫描类型有:

    system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL

    其扫描速度由快到慢;

    (3)各类扫描类型的要点是:

    • system最快:不进行磁盘IO

    • const:PK或者unique上的等值查询

    • eq_ref:PK或者unique上的join查询,等值匹配,对于前表的每一行(row),后表只有一行命中

    • ref:非唯一索引,等值匹配,可能有多行命中

    • range:索引上的范围扫描,例如:between/in/>

    • index:索引上的全集扫描,例如:InnoDB的count

    • ALL最慢:全表扫描(full table scan)

    (4)建立正确的索引(index),非常重要;

    (5)使用explain了解并优化执行计划,非常重要;

     

    思路比结论重要,希望大家有收获。


    画外音:本文测试于MySQL5.6。



    出处:架构师之路(ID:road5858)



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