EXPLAIN sql优化方法（1） 添加索引

添加索引优化器更高效率地执行语句

假设我们有两个数据表t1和t2，每个有1000行，包含的值从1到1000。下面的查询查找出两个表中值相同的数据行：

1. mysql> SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2;
2. +------+------+
3. | i1 | i2 |
4. +------+------+
5. | 1 | 1 |
6. | 2 | 2 |
7. | 3 | 3 |
8. | 4 | 4 |
9. | 5 | 5 |

mysql> SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2;
+------+------+
| i1 | i2 |
+------+------+
| 1 | 1 |
| 2 | 2 |
| 3 | 3 |
| 4 | 4 |
| 5 | 5 |

两个表都没有索引的时候，EXPLAIN产生下面的结果：

1. mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
2. *************************** 1. row ***************************
3. id: 1
4. select_type: SIMPLE
5. table: t1
6. type: ALL
7. possible_keys: NULL
8. key: NULL
9. key_len: NULL
10. ref: NULL
11. rows: 1000
12. Extra:
13. *************************** 2. row ***************************
14. id: 1
15. select_type: SIMPLE
16. table: t2
17. type: ALL
18. possible_keys: NULL
19. key: NULL
20. key_len: NULL
21. ref: NULL
22. rows: 1000
23. Extra: Using whe

mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t1
type: ALL
possible_keys: NULL
key: NULL
key_len: NULL
ref: NULL
rows: 1000
Extra:
*************************** 2. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t2
type: ALL
possible_keys: NULL
key: NULL
key_len: NULL
ref: NULL
rows: 1000
Extra: Using whe

类型列中的ALL表明要进行检查所有数据行的全表扫描。可能键列中的NULL表明没有找到用于提高查询速度的备选索引（键、键长度和参考列都是NULL也是因为缺少合适的索引）。Using where表明使用WHERE子句中的信息来识别合格的数据行。 这段信息告诉我们，优化器没有为提高执行查询的效率找到任何有用的信息：
它将对t1表进行全表扫描。

对于t1中的每一行，它将执行t2的全表扫描，使用WHERE子句中的信息识别出合格的行。
行数值显示了优化器估计的每个阶段查询需要检查的行数。T1的估计值是1000，因为1000可以完成全表扫描。相似地，t2的估计值也是1000，但是这个值是对于t1的每一行的。换句话说，优化器所估计的处理该查询所需要检查的数据行组合的数量是1000×1000，也就是一百万。这会造成很大的浪费 ，因为实际上只有1000个组合符合WHERE子句的条件。

为了使这个查询的效率更高，给其中一个联结列添加索引 并重新执行EXPLAIN语句：

1. mysql> ALTER TABLE t2 ADD INDEX (i2);
2. mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
3. *************************** 1. row ***************************
4. id: 1
5. select_type: SIMPLE
6. table: t1
7. type: ALL
8. possible_keys: NULL
9. key: NULL
10. key_len: NULL
11. ref: NULL
12. rows: 1000
13. Extra:
14. *************************** 2. row ***************************
15. id: 1
16. select_type: SIMPLE
17. table: t2
18. type: ref
19. possible_keys: i2
20. key: i2
21. key_len: 5
22. ref: sampdb.t1.i1
23. rows: 10
24. Extra: Using where; Using index

mysql> ALTER TABLE t2 ADD INDEX (i2);
mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t1
type: ALL
possible_keys: NULL
key: NULL
key_len: NULL
ref: NULL
rows: 1000
Extra:
*************************** 2. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t2
type: ref
possible_keys: i2
key: i2
key_len: 5
ref: sampdb.t1.i1
rows: 10
Extra: Using where; Using index

我们可以看到性能提高了。T1的输出没有改变（表明还是需要进行全表扫描），但是优化器处理t2的方式就有所不同了：
类型从ALL改变为ref，意味着可以使用参考值（来自t1的值）来执行索引查找，定位t2中合格的数据行。
参考值在参考（ref）字段中给出了：sampdb.t1.i1。
数值从1000降低到了10，显示出优化器相信对于t1中的每一行，它只需要检查t2中的10行（这是一个悲观的估计值。实际上，在t2中只有一行与 t1中数据行匹配。我们在后面会看到如何帮助优化器改善这个估计值）。数据行组合的全部估计值使1000×10＝10000。它比前面的没有索引的时候估 计出来的一百万好多了。
对t1进行索引有价值吗？实际上，对于这个特定的联结操作，扫描一张表是必要的，因此没有必要对t1建立索引。如果你想看到效果，可以索引t1.i1并再次运行EXPLAIN：

1. mysql> ALTER TABLE t1 ADD INDEX (i1);
2. mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
3. *************************** 1. row ***************************
4. id: 1
5. select_type: SIMPLE
6. table: t1
7. type: index
8. possible_keys: i1
9. key: i1
10. key_len: 5
11. ref: NULL
12. rows: 1000
13. Extra: Using index
14. *************************** 2. row ***************************
15. id: 1
16. select_type: SIMPLE
17. table: t2
18. type: ref
19. possible_keys: i2
20. key: i2
21. key_len: 5
22. ref: sampdb.t1.i1
23. rows: 10
24. Extra: Using where; Using index

mysql> ALTER TABLE t1 ADD INDEX (i1);
mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t1
type: index
possible_keys: i1
key: i1
key_len: 5
ref: NULL
rows: 1000
Extra: Using index
*************************** 2. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t2
type: ref
possible_keys: i2
key: i2
key_len: 5
ref: sampdb.t1.i1
rows: 10
Extra: Using where; Using index

上面的输出与前面的EXPLAIN的输出相似，但是添加索引对t1的输出有一些改变。类型从NULL改成了index，附加（Extra）从空的改成了 Using index。这些改变表明，尽管对索引的值仍然需要执行全表扫描，但是优化器还是可以直接从索引文件中读取值，根据不需要使用数据文件。你可以从 MyISAM表中看到这类结果，在这种情况下，优化器知道自己只询问索引文件就能够得到所有需要的信息。对于InnoDB 和BDB表也有这样的结果，在这种情况下优化器可以单独使用索引中的信息而不用搜索数据行。

我们可以运行ANALYZE TABLE使优化器进一步优化估计值。这会引起服务器生成键值的静态分布。分析上面的表并再次运行EXPLAIN得到了更好的估计值：

1. mysql> ANALYZE TABLE t1, t2;
2. mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
3. *************************** 1. row ***************************
4. id: 1
5. select_type: SIMPLE
6. table: t1
7. type: index
8. possible_keys: i1
9. key: i1
10. key_len: 5
11. ref: NULL
12. rows: 1000
13. Extra: Using index
14. *************************** 2. row ***************************
15. id: 1
16. select_type: SIMPLE
17. table: t2
18. type: ref
19. possible_keys: i2
20. key: i2
21. key_len: 5
22. ref: sampdb.t1.i1
23. rows: 1
24. Extra: Using where; Using inde

mysql> ANALYZE TABLE t1, t2;
mysql> EXPLAIN SELECT t1.i1, t2.i2 FROM t1, t2 WHERE t1.i1 = t2.i2\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t1
type: index
possible_keys: i1
key: i1
key_len: 5
ref: NULL
rows: 1000
Extra: Using index
*************************** 2. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: t2
type: ref
possible_keys: i2
key: i2
key_len: 5
ref: sampdb.t1.i1
rows: 1
Extra: Using where; Using inde

在这种情况下，优化器估计在t2中与t1的每个值匹配的数据行只有一个。

1. mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B where A . catid = B . id ;
2. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
3. | id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                  | rows   | Extra        |
4. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
5. |  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | NULL           | NULL     | NULL     | NULL                 | 46585 |             |
6. |  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where |
7. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
8. 2 rows in set ( 0.00 sec )

mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B where A . catid = B . id ;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
| id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                  | rows   | Extra        |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
|  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | NULL           | NULL     | NULL     | NULL                 | 46585 |             |
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
2 rows in set ( 0.00 sec )

这个是我们经常使用的一种查询方式，对B表的联接类型使用了eq_ref，索引使用了PRIMARY，但是对于A表，却没有使用任何索引，这可能不是我们想要的。
查看以上SQL语句，我们可能会想到，有必要给A.catid加个索引了。

1. mysql > alter table jos_content add index idx_catid ( ` catid ` ) ;
2. Query OK , 46585 rows affected ( 0.75 sec )
3. Records : 46585   Duplicates : 0   Warnings : 0
4. mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B where A . catid = B . id ;
5. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
6. | id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                  | rows   | Extra        |
7. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
8. |  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | idx_catid      | NULL     | NULL     | NULL                 | 46585 |             |
9. |  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where |
10. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+
11. 2 rows in set ( 0.00 sec )

mysql > alter table jos_content add index idx_catid ( ` catid ` ) ;
Query OK , 46585 rows affected ( 0.75 sec )
Records : 46585   Duplicates : 0   Warnings : 0

mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B where A . catid = B . id ;

+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+

| id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                  | rows   | Extra        |

+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+

|  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | idx_catid      | NULL     | NULL     | NULL                 | 46585 |             |

|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where |

+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+-------------+

2 rows in set ( 0.00 sec )

这样表A便使用了idx_catid索引。下面我们做一次三个表的联合查询

1. mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B , jos_sections C where A . catid = B . id and A . sectionid = C . id ;
2. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+--------------------------------+
3. | id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                  | rows   | Extra                           |
4. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+--------------------------------+
5. |  1 | SIMPLE       | C      | index   | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | NULL                 |      2 | Using index                     |
6. |  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | idx_catid      | NULL     | NULL     | NULL                 | 46585 | Using where ; Using join buffer |
7. |  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where                     |
8. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+--------------------------------+
9. 3 rows in set ( 0.00 sec )

mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B , jos_sections C where A . catid = B . id and A . sectionid = C . id ;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+--------------------------------+
| id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                  | rows   | Extra                           |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+--------------------------------+
|  1 | SIMPLE       | C      | index   | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | NULL                 |      2 | Using index                     |
|  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | idx_catid      | NULL     | NULL     | NULL                 | 46585 | Using where ; Using join buffer |
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where                     |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+---------------------+-------+--------------------------------+
3 rows in set ( 0.00 sec )

这里显示了Mysql先将C表读入查询，并使用PRIMARY索引，然后联合A表进行查询，这时候type显示的是ALL，可以用的索引有idx_catid，但是实际没有用。
原因非常明显，因为使用的连接条件是A.sectionid=C.id，所以我们给A.sectionid加个索引先。

1. mysql > alter table jos_content add index idx_section ( ` sectionid ` ) ;
2. Query OK , 46585 rows affected ( 0.89 sec )
3. Records : 46585   Duplicates : 0   Warnings : 0
4. mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B , jos_sections C where A . catid = B . id and A . sectionid = C . id ;
5. +----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+
6. | id | select_type | table | type    | possible_keys          | key          | key_len | ref                  | rows   | Extra        |
7. +----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+
8. |  1 | SIMPLE       | C      | index   | PRIMARY                | PRIMARY      | 4        | NULL                 |      2 | Using index |
9. |  1 | SIMPLE       | A      | ref     | idx_catid , idx_section | idx_section | 4        | joomla_test . C . id     | 23293 | Using where |
10. |  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY                | PRIMARY      | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where |
11. +----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+
12. 3 rows in set ( 0.00 sec )

mysql > alter table jos_content add index idx_section ( ` sectionid ` ) ;
Query OK , 46585 rows affected ( 0.89 sec )
Records : 46585   Duplicates : 0   Warnings : 0

mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A , jos_categories B , jos_sections C where A . catid = B . id and A . sectionid = C . id ;

+----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+

| id | select_type | table | type    | possible_keys          | key          | key_len | ref                  | rows   | Extra        |

+----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+

|  1 | SIMPLE       | C      | index   | PRIMARY                | PRIMARY      | 4        | NULL                 |      2 | Using index |

|  1 | SIMPLE       | A      | ref     | idx_catid , idx_section | idx_section | 4        | joomla_test . C . id     | 23293 | Using where |

|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY                | PRIMARY      | 4        | joomla_test . A . catid |      1 | Using where |

+----+-------------+-------+--------+-----------------------+-------------+---------+---------------------+-------+-------------+

3 rows in set ( 0.00 sec )

 这时候显示结果告诉我们，效果很明显，在连接A表时type变成了ref，索引使用了idx_section，如果我们注意看后两列，对A表的查询结果后一次明显少了一半左右，而且没有用到join buffer。
这个表读入的顺序是Mysql优化器帮我们做的，可以得知，用记录数少的表做为基础表进行联合，将会得到更高的效率。

对于上面的语句，我们换一种写法

1. mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A left join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C on A . sectionid = C . id ;
2. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+-------------+
3. | id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                      | rows   | Extra        |
4. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+-------------+
5. |  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | NULL           | NULL     | NULL     | NULL                     | 46585 |             |
6. |  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid      |      1 |             |
7. |  1 | SIMPLE       | C      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . sectionid |      1 | Using index |
8. +----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+-------------+
9. 3 rows in set ( 0.00 sec )

mysql > explain select A . id , A . title , B . title from jos_content A left join jos_categories B on A . catid = B . id left join jos_sections C on A . sectionid = C . id ;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+-------------+
| id | select_type | table | type    | possible_keys | key      | key_len | ref                      | rows   | Extra        |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+-------------+
|  1 | SIMPLE       | A      | ALL     | NULL           | NULL     | NULL     | NULL                     | 46585 |             |
|  1 | SIMPLE       | B      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . catid      |      1 |             |
|  1 | SIMPLE       | C      | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY | 4        | joomla_test . A . sectionid |      1 | Using index |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------------------+-------+-------------+
3 rows in set ( 0.00 sec )

Mysql读入表的顺序被改变了，这意味着，如果我们用left join来做连接查询，Mysql会按SQL语句中表出现的顺序读入，还有一个有变化的地方是联接B和C的type都变成了eq_ref，前边我们说过， 这样说明Mysql可以找到唯一的行，这个效率是比ref要高的。

 

原文地址：http://hudeyong926.iteye.com/blog/784663