一文读懂“建立正确的索引,对数据库性能提升的重要性”

it2022-05-05  115

 

原文:https://www.enmotech.com/web/detail/1/767/1.html 

 

文章转载自公众号  架构师之路 架构师之路 , 作者 58沈剑

 

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?

 

 

 

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


 

 

explai 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。

 

 

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');

 

 

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);

 

 

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);

 

 

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。  

 

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');

 

 

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


 

 

 

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);

 

 

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IOconst: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countALL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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