MySQL技能完整学习列表6、查询优化——1、EXPLAIN命令的使用——2、索引优化

EXPLAIN命令的使用

MySQL的EXPLAIN命令是一个非常有用的工具，它可以帮助开发者更好地理解查询是如何执行的，尤其是当查询性能不佳时。通过EXPLAIN，你可以查看MySQL如何使用索引来检索行以及如何连接表。这对于分析和优化查询性能至关重要。

当你前面加上EXPLAIN运行一个SELECT查询时，MySQL返回关于如何执行该查询的信息，而不是查询结果本身。

EXPLAIN的输出列

1. id: 查询的标识符。
2. select_type: 查询的类型（例如：SIMPLE, SUBQUERY, UNION等）。
3. table: 输出结果集的表的名称。
4. type: 这是查找类型，它可以告诉你查询是如何查找数据的（例如：ALL, INDEX, RANGE, REF, CONST, SYSTEM, NULL）。
5. possible_keys: 表示可能应用于此表的索引。
6. key: 表示实际使用的索引。
7. key_len: 使用的索引的长度。在不损失准确性的情况下，较短的索引通常更快。
8. ref: 显示哪些列或常量被用作索引查找的参考。
9. rows: 估计要检查的行数。
10. Extra: 包含不适合在其他列中显示的额外信息，如"Using where", "Using index"等。

示例

假设我们有一个名为students的表，其中包含以下结构：

CREATE TABLE students (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    age INT,
    INDEX (age)
);

并插入一些数据：

INSERT INTO students (name, age) VALUES ('Alice', 20), ('Bob', 22), ('Carol', 20);

现在，如果我们想查看以下查询的执行计划：

SELECT * FROM students WHERE age = 20;

我们可以这样使用EXPLAIN：

EXPLAIN SELECT * FROM students WHERE age = 20;

返回的结果可能类似于：

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra       |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | students | NULL      | REF  | age          | age  | 5       | const|    2 |   100.00 | Using index |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+

从上面的输出中，我们可以看到：

• type是REF，这意味着MySQL使用了一个非唯一索引或唯一索引的非唯一前缀来查找记录。
• possible_keys和key都是age，这表示MySQL可以并且确实使用了age索引来优化这个查询。
• rows是2，这意味着MySQL预计需要检查两行来获取结果。

MySQL索引优化

MySQL的索引优化是提高数据库查询性能的关键步骤之一。正确使用索引可以显著减少查询所需的时间和资源。下面是一些关于MySQL索引优化的详细说明和示例：

1. 选择合适的索引列

选择经常用于查询条件（WHERE、JOIN等子句）的列作为索引列。例如，如果你经常根据用户的姓名进行查询，那么可以在姓名列上创建索引。

CREATE INDEX idx_name ON users(name);

2. 使用覆盖索引

如果一个查询只需要使用索引中的信息，而不需要回表查询数据，则该查询称为覆盖索引查询。覆盖索引可以提高查询性能，因为数据库引擎可以只读取索引，而不需要读取数据表。

例如，假设有一个users表，其中包含id、name和age列，并且已经在name和age列上创建了复合索引。如果你执行以下查询：

SELECT name, age FROM users WHERE name = 'John Doe';

由于查询只需要name和age列的值，而这些值都在索引中，所以MySQL可以使用覆盖索引来执行查询，而不需要回表查询数据。

3. 避免过度索引

不要过度索引表，因为过多的索引会增加写操作的开销（如INSERT、UPDATE和DELETE）。每个额外的索引都需要占用磁盘空间，并可能降低写操作的性能。因此，只为经常用于查询条件的列创建索引，并定期评估现有索引的使用情况。

4. 使用短索引

如果可能的话，使用较短的索引。较短的索引可以减少磁盘空间的使用，并提高查询性能。尽量只将必要的列包含在复合索引中。

例如，以下是一个创建短索引的示例：

CREATE INDEX idx_name_age ON users(name, age);

5. 定期优化索引

定期使用OPTIMIZE TABLE命令来优化表和索引。这个命令可以帮助重新组织表和索引的物理存储，以提高查询性能。但是请注意，在执行此命令时，表将被锁定，可能会对正在运行的操作造成影响。因此，请在低峰时段执行此操作。

OPTIMIZE TABLE users;

6. 使用EXPLAIN分析查询性能

使用EXPLAIN命令来分析查询的执行计划，查看MySQL是如何使用索引来执行查询的。通过分析EXPLAIN的输出，你可以发现潜在的性能问题，并进行相应的优化。