MySQL事务与索引

一、事务

1、事务简介

• 在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库引擎的数据库或表才支持事务。
• 事务处理可以用来维护数据库的完整性，保证成批的 SQL 语句要么全部执行，要么全部不执行。
• 事务用来管理 insert,update,delete 语句

事务特性

原子性（Atomicity，或称不可分割性）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation，又称独立性）、持久性（Durability）。

• **原子性：**一个事务（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。
• **一致性：**在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。
• **隔离性：**数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括读未提交（Read uncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。
• **持久性：**事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。

保证原子性

利用Innodb 的undo log

undo log名为回滚日志，是实现原子性的关键，当事务回滚时能够撤销所有已经成功执行的sql语句，他需要记录你要回滚的相应日志信息。

(1)当你delete一条数据的时候，就需要记录这条数据的信息，回滚的时候，insert这条旧数据

(2)当你update一条数据的时候，就需要记录之前的旧值，回滚的时候，根据旧值执行update操作

(3)当年insert一条数据的时候，就需要这条记录的主键，回滚的时候，根据主键执行delete操作

undo log记录了这些回滚需要的信息，当事务执行失败或调用了rollback，导致事务需要回滚，便可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改之前的样子。

保证持久性性

利用Innodb 的redo log

redo log日志，对于用户将对发生了修改而为提交的数据存入了redo log日志中，当此时发生断电等其他异常时，可以根据redo log日志重新对数据做一个提交，做一个恢复。

背景：

Mysql为了保证存储效率，每次读写文件都是先对缓存池（Buffer Pool）操作，缓冲池再定期刷新到磁盘中（这一过程称为刷脏）
由于数据不是直接写到磁盘，那么如果主机断电，就会有一部分数据丢失。

解决:

通过重做日志(redo log)恢复数据。在每次修改数据之前，
都会将相应的语句写到redo log中，如果主机断电，那么再次启动时可通过redo log回复。

拓展;

redo log也需要在事务提交时将日志写入磁盘，它比缓冲池写入快的原因有两点:redo log是追加文件写，属于顺序I0，缓冲池是属于随机Io，且刷脏是以页为单有一点修改就要整页写入。

2、事务控制语句：

• BEGIN 或 START TRANSACTION 显式地开启一个事务；
• COMMIT 也可以使用 COMMIT WORK，不过二者是等价的。COMMIT 会提交事务，并使已对数据库进行的所有修改成为永久性的；
• ROLLBACK 也可以使用 ROLLBACK WORK，不过二者是等价的。回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改；
• SAVEPOINT identifier，SAVEPOINT 允许在事务中创建一个保存点，一个事务中可以有多个 SAVEPOINT；
• RELEASE SAVEPOINT identifier 删除一个事务的保存点，当没有指定的保存点时，执行该语句会抛出一个异常；
• ROLLBACK TO identifier 把事务回滚到标记点；
• SET TRANSACTION 用来设置事务的隔离级别。InnoDB 存储引擎提供事务的隔离级别有READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ 和 SERIALIZABLE。

3、MYSQL 事务处理主要有两种方法

1、用 BEGIN, ROLLBACK, COMMIT来实现

• BEGIN 开始一个事务
• ROLLBACK 事务回滚
• COMMIT 事务确认

2、直接用 SET 来改变 MySQL 的自动提交模式:

• SET AUTOCOMMIT=0 禁止自动提交

• SET AUTOCOMMIT=1 开启自动提交

4、事务的并发问题

**脏读：**事务A读取到了事务已经修改但未提交的数据，这种数据就叫脏数据，是不正确的

**不可重复读：**对于事务A多次读取同一个数据时，由于其他是事务也在访问这个数据，进行修改且提交，对于事务A，读取同一个数据时，有可能导致数据不一致，叫不可重复读

不可重复读强调多次读取的数据内容不一样 update

**幻读：**因为mysql数据库读取数据时，是将数据放入缓存中，当事务B对数据库进行操作：例如删除所有数据且提交时，事务A同样能访问到数据，这就产生了幻读。
问题：解决了可重复读，但是会产生一种问题，错误的读取数据，对于其他事务添加的数据也将访问

幻读强调的多次读取的数据的数量不一致 insert 和 delete

**串行化：**事务A和事务B同时访问时，在事务A修改了数据，而没有提交数据时，此时事务B想增加或修改数据时，只能等待事务A的提交，事务B才能够执行。

5、事务的隔离级别

读未提交 read uncommitted

最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。

读已提交 read committed

允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。

可重复读 repeatable read

对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。

串行化 serializable

最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

注意：

这里需要注意的是：Mysql 默认采用的 REPEATABLE_READ隔离级别 Oracle 默认采用的 READ_COMMITTED隔离级别

事务隔离机制的实现基于锁机制和并发调度。其中并发调度使用的是MVVC（多版本并发控制），通过保存修改的旧版本信息来支持并发一致性读和回滚等特性。

因为隔离级别越低，事务请求的锁越少，所以大部分数据库系统的隔离级别都是READ-COMMITTED(读取提交内容):，但是你要知道的是InnoDB 存储引擎默认使用 **REPEATABLE-READ（可重读）**并不会有任何性能损失。

InnoDB 存储引擎在 分布式事务 的情况下一般会用到**SERIALIZABLE(可串行化)**隔离级别。

设置事务隔离级别

set session transaction isolation level  隔离级别;
eg: 设置事务隔离级别为:read uncommitted,read committed,repeatable read,serializable
set session transaction isolation level read uncommitted;

查询当前事务隔离级别

select @@tx_isolation;

6、事务的隔离机制

MVCC机制

所谓MVCC机制，就是多版本并发控制机制，只要是多线程访问同一份数据，都可以使用这种多版本并发控制机制。基于****undo版本链 + ReadView机制**** 来实现的

Undo log版本链：

其实我们每条数据都有两个隐藏字段，一个是trx_id，一个是roll_pointer，这个trx_id就是最近一次更新这条数据的事务id，roll_pointer就是指向更新这个事务之前生成的undo log。

二、索引

1、索引简介

**索引：**排好序的数据结构

MySQL中索引的存储类型有两种，即 BTree 和 Hash。

索引是在存储引擎中实现的。（MySQL 的存储引擎有：InnoDB、MyISAM、Memory、Heap）

• InnoDB / MyISAM 只支持 BTree 索引
• Memory / Heap 都支持 BTree 和 Hash 索引

索引不采用二叉树是因为查询递增数据时书的深度太深，
二叉树

不采用红黑树的原因数据量大时红黑树的深度太深
红黑树

不采用hash的原因hash不能范围查找

b树：每个节点都存储key和data，所有节点组成这棵树，并且叶子节点指针为null；
b树

b+树

b树与b+树的区别

1、B树只适合随机检索，而B+树同时支持随机检索和顺序检索;
2、B+树空间利用率更高

因为B+树的**内部节点（非叶子节点，也称索引节点）**不存储数据，只存储索引值，相比较B树来说，B+树一个节点可存储更多的索引值，使得整颗B+树变得更矮，减少I/O次数，磁盘读写代价更低，I/O读写次数是影响索引检索效率的最大因素;
3、B+树查询效率更加稳定

因为在B+树中，顺序检索比较明显，随机检索时，由于B+树所有的 data 域（结点中存储数据元素的部分）都在根节点，任何关键字的查找都必须走一条从根节点到叶节点的路，所有关键字的查找路径相同，导致每一个关键字的查询效率基本相同，时间复杂度固定为 O(log n)；而B树搜索有可能会在非叶子节点结束，约靠近根节点的记录查找时间越短，其性能等价于在关键字全集内做一次二分查找，查询时间复杂度不固定，与 key 在树中的位置有关，最好情况为O(1)；
4、 B+树范围查询性能更优

因为B+树的叶子节点使用了****指针顺序（链表）从小到大地连接在一起，B+树叶节点两两相连可大大增加区间访问性，只要遍历叶子节点就可以实现整棵树的遍历，而B树的叶子节点是相互独立的，每个节点 key（索引）和 data 在一起，则无法查找区间；

【根据空间局部性原理：如果一个存储器的某个位置被访问，那么将它附近的位置也会被访问】

若访问节点 key为 50，则 key 为 55、60、62 的节点将来也可能被访问，可利用磁盘预读原理提前将这些数据读入内存，减少了磁盘 IO 的次数。当然B+树也能够很好的完成范围查询，比如同时也会查询 key 值在 50-70 之间的节点。

5、B+树增删文件（节点）时，效率更高

因为B+树的****叶子节点包含了所有关键字，并以有序的链表结构存储

2、索引使用

索引分类

从物理存储角度上，索引可以分为聚集索引和非聚集索引。

1. 聚集索引（Clustered Index）

聚集索引决定数据在磁盘上的物理排序，一个表只能有一个聚集索引。

2. 非聚集索引（Non-clustered Index）

非聚集索引并不决定数据在磁盘上的物理排序，索引上只包含被建立索引的数据，以及一个行定位符 row-locator，这个行定位符，可以理解为一个聚集索引物理排序的指针，通过这个指针，可以找到行数据。

从逻辑角度，索引可以分为以下几种。

1.普通索引：最基本的索引，它没有任何限制。

2唯一索引：与普通索引类似，不同的就是索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。

3.主键索引：它是一种特殊的唯一索引，用于唯一标识数据表中的某一条记录，不允许有空值，一般用 primary key 来约束。主键和聚集索引的关系详见“问题详解”中的第4题。

4.联合索引（又叫复合索引）：多个字段上建立的索引，能够加速复合查询条件的检索。

5.全文索引：老版本 MySQL 自带的全文索引只能用于数据库引擎为 MyISAM 的数据表，新版本 MySQL 5.6 的 InnoDB 支持全文索引。默认 MySQL 不支持中文全文检索，可以通过扩展 MySQL，添加中文全文检索或为中文内容表提供一个对应的英文索引表的方式来支持中文。

索引操作

#创建普通索引
CREATE INDEX indexName ON table_name (column_name)
#创建唯一索引
CREATE UNIQU INDEX indexName ON table_name (column_name)

#修改普通索引
ALTER table tableName ADD INDEX indexName(columnName)
#修改唯一索引
ALTER table tableName ADD UNIQU INDEX indexName(columnName)

#建立表时添加普通索引
CREATE TABLE mytable(  
 
ID INT NOT NULL,   
 
username VARCHAR(16) NOT NULL,  
 
INDEX [indexName] (username(length))  
 
);  
#建立表时添加唯一索引
CREATE TABLE mytable(  
 
ID INT NOT NULL,   
 
username VARCHAR(16) NOT NULL,  
 
UNIQU INDEX [indexName] (username(length))  
 
);  

#删除索引
DROP INDEX [indexName] ON mytable; 

索引失效

1、like查询以“%”开头；

2、or语句前后没有同时使用索引；

3、组合索引中不是使用第一列索引；

4、在索引列上使用“IS NULL”或“IS NOT NULL”操作；

5、在索引字段上使用“not”，“<>”，“!=”等等

3、索引设计原则

• 代码先行，索引后上
• 联合索引尽量覆盖条件
• 不要在小基数字段上建立索引
• 长字符串我们可以采用前缀索引
• where与order by冲突时优先where
• 基于慢sql查询做优化

4、索引优化

1.前导模糊查询不能使用索引。

#不可以
select create_time from student where name like '%XX'
#可以
select create_time from student where name like 'XX%'

2.union、in、or 都能够命中索引，建议使用 in。

select create_time from student where status=1
union all
select create_time from student where status=2
#in cpu消耗比union all少
select create_time from doc where status in (1, 2)

3.负向条件查询不能使用索引，可以优化为 in 查询

负向条件有：!=、<>、not in、not exists、not like 等

select create_time from student where status != 1 and status != 2
#可以优化为 in 查询：
select create_time from student where status in (0,3,4)

4.联合索引最左前缀原则（又叫最左侧查询）

如果在(a,b,c)三个字段上建立联合索引，那么它能够加快 a | (a,b) | (a,b,c) 三组查询速度。

例如登录业务需求，代码如下。

select create_time from student where name=? and passwd=?

可以建立(name, passwd)的联合索引。

因为业务上几乎没有 passwd 的单条件查询需求，而有很多 name 的单条件查询需求，所以可以建立(name, passwd)的联合索引，而不是(passwd, name)。

（1）建联合索引的时候，区分度最高的字段在最左边。

如果建立了(a,b)联合索引，就不必再单独建立 a 索引。同理，如果建立了(a,b,c)联合索引，就不必再单独建立 a、(a,b) 索引。

（2）存在非等号和等号混合判断条件时，在建索引时，请把等号条件的列前置。

如 where a>? and b=?，那么即使 a 的区分度更高，也必须把 b 放在索引的最前列。

（3）最左侧查询需求，并不是指 SQL 语句的 where 顺序要和联合索引一致。

下面的 SQL 语句也可以命中 (name, passwd) 这个联合索引。

select create_time from user where passwd=? and name=?

但还是建议 where 后的顺序和联合索引一致，养成好习惯。

5.范围列可以用到索引（联合索引必须是最左前缀）。

范围条件有：<、<=、>、>=、between等。

范围列可以用到索引（联合索引必须是最左前缀），但是范围列后面的列无法用到索引，索引最多用于一个范围列，如果查询条件中有两个范围列则无法全用到索引。

假如有联合索引 (empno、title、fromdate)，那么下面的 SQL 中 emp_no 可以用到索引，而 title 和 from_date 则使用不到索引。

select * from employees.titles where emp_no < 10010' and title='Senior Engineer'and from_date between '1986-01-01' and '1986-12-31'

6.把计算放到业务层而不是数据库层。

在字段上进行计算不能命中索引。

例如下面的 SQL 语句。

select * from student where YEAR(create_time) <= '2016'

即使 date 上建立了索引，也会全表扫描，可优化为值计算，如下：

select * from student where create_time <= '2016-01-01'

把计算放到业务层，这样做不仅可以节省数据库的 CPU，还可以起到查询缓存优化效果。

比如下面的 SQL 语句：

select * from student where date < = CURDATE()

可以优化为：

select * from student where date < = '2018-01-2412:00:00'

优化后的 SQL 释放了数据库的 CPU 多次调用，传入的 SQL 相同，才可以利用查询缓存。

7.强制类型转换会全表扫描

如果 phone 字段是 varchar 类型，则下面的 SQL 不能命中索引。

 select * from student where phone=13800001234

可以优化为：

select * from student where phone='13800001234'

8.更新十分频繁、数据区分度不高的字段上不宜建立索引。

更新会变更 B+ 树，更新频繁的字段建立索引会大大降低数据库性能。

“性别”这种区分度不大的属性，建立索引是没有什么意义的，不能有效过滤数据，性能与全表扫描类似。

一般区分度在80%以上的时候就可以建立索引，区分度可以使用 count(distinct(列名))/count(*) 来计算。

9.利用覆盖索引来进行查询操作，避免回表。

被查询的列，数据能从索引中取得，而不用通过行定位符 row-locator 再到 row 上获取，即“被查询列要被所建的索引覆盖”，这能够加速查询速度。

例如登录业务需求，代码如下。

Select uid,create_time from student where name=? and passwd=?

可以建立(name, passwd, create_time)的联合索引，由于 create_time 已经建立在索引中了，被查询的 uid 和 create_time 就不用去 row 上获取数据了，从而加速查询。

10.如果有 order by、group by 的场景，请注意利用索引的有序性。

Order by 最后的字段是组合索引的一部分，并且放在索引组合顺序的最后，避免出现file_sort 的情况，影响查询性能。

例如对于语句 where a=? and b=? order by c，可以建立联合索引(a,b,c)。

如果索引中有范围查找，那么索引有序性无法利用，如 WHERE a>10 ORDER BY b;，索引(a,b)无法排序。

11.使用短索引（又叫前缀索引）来优化索引。

前缀索引，就是用列的前缀代替整个列作为索引 key，当前缀长度合适时，可以做到既使得前缀索引的区分度接近全列索引，同时因为索引 key 变短而减少了索引文件的大小和维护开销，可以使用 count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*) 来计算前缀索引的区分度。

前缀索引兼顾索引大小和查询速度，但是其缺点是不能用于 ORDER BY 和 GROUP BY 操作，也不能用于覆盖索引（Covering Index，即当索引本身包含查询所需全部数据时，不再访问数据文件本身），很多时候没必要对全字段建立索引，根据实际文本区分度决定索引长度即可。

例如对于下面的 SQL 语句：

SELEC * FROM employees WHERE first_name='Eric'AND last_name='Anido';

我们可以建立索引：(firstname, lastname)。

12.建立索引的列，不允许为 null。

单列索引不存 null 值，复合索引不存全为 null 的值，如果列允许为 null，可能会得到“不符合预期”的结果集，所以，请使用 not null 约束以及默认值。

13.利用延迟关联或者子查询优化超多分页场景。

MySQL 并不是跳过 offset 行，而是取 offset+N 行，然后返回放弃前 offset 行，返回 N 行，那当 offset 特别大的时候，效率就非常的低下，要么控制返回的总页数，要么对超过特定阈值的页数进行 SQL 改写。

示例如下，先快速定位需要获取的 id 段，然后再关联:

selecta.* from 表1 a,(select id from 表1 where 条件 limit100000,20 ) b where a.id=b.id

14.业务上具有唯一特性的字段，即使是多个字段的组合，也必须建成唯一索引。

不要以为唯一索引影响了 insert 速度，这个速度损耗可以忽略，但提高查找速度是明显的。另外，即使在应用层做了非常完善的校验控制，只要没有唯一索引，根据墨菲定律，必然有脏数据产生。

15.超过三个表最好不要 join。

需要 join 的字段，数据类型必须一致，多表关联查询时，保证被关联的字段需要有索引。

16.如果明确知道只有一条结果返回，limit 1 能够提高效率。

比如如下 SQL 语句：

select * from user where login_name=?

可以优化为：

select * from user where login_name=? limit 1

自己明确知道只有一条结果，但数据库并不知道，明确告诉它，让它主动停止游标移动。

17.SQL 性能优化 explain 中的 type：至少要达到 range 级别，要求是 ref 级别，如果可以是 consts 最好。

consts：单表中最多只有一个匹配行（主键或者唯一索引），在优化阶段即可读取到数据。

ref：使用普通的索引（Normal Index）。

range：对索引进行范围检索。

当 type=index 时，索引物理文件全扫，速度非常慢。

18.单表索引建议控制在5个以内。

19.单索引字段数不允许超过5个。

字段超过5个时，实际已经起不到有效过滤数据的作用了。

20.创建索引时避免以下错误观念

（1）索引越多越好，认为一个查询就需要建一个索引。

（2）宁缺勿滥，认为索引会消耗空间、严重拖慢更新和新增速度。

（3）抵制惟一索引，认为业务的惟一性一律需要在应用层通过“先查后插”方式解决。

（4）过早优化，在不了解系统的情况下就开始优化。

三、Explain工具使用

Mysql安装文档参考：https://blog.csdn.net/yougoule/article/details/56680952

四、Explain工具介绍

使用EXPLAIN关键字可以模拟优化器执行SQL语句，分析你的查询语句或是结构的性能瓶颈 在 select 语句之前增加 explain 关键字，MySQL 会在查询上设置一个标记，执行查询会返回执行计划的信息，而不是执行这条SQL 注意：如果 from 中包含子查询，仍会执行该子查询，将结果放入临时表中

Explain分析示例

参考官方文档：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html

DROP TABLE IF EXISTS `actor`;

CREATE TABLE `actor` (

`id` int(11) NOT NULL,

`name` varchar(45) DEFAULT NULL,

 `update_time` datetime DEFAULT NULL,

PRIMARY KEY (`id`)

 ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

 INSERT INTO `actor` (`id`, `name`, `update_time`) VALUES (1,'a','2017‐12‐22 15:2 7:18'), (2,'b','2017‐12‐22 15:27:18'), (3,'c','2017‐12‐22 15:27:18');

 DROP TABLE IF EXISTS `film`;

 CREATE TABLE `film` (

 `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

`name` varchar(10) DEFAULT NULL,

PRIMARY KEY (`id`),

 KEY `idx_name` (`name`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `film` (`id`, `name`) VALUES (3,'film0'),(1,'film1'),(2,'film2');

DROP TABLE IF EXISTS `film_actor`;

CREATE TABLE `film_actor` (

`id` int(11) NOT NULL,

 `film_id` int(11) NOT NULL,

`actor_id` int(11) NOT NULL,

`remark` varchar(255) DEFAULT NULL,

PRIMARY KEY (`id`),

KEY `idx_film_actor_id` (`film_id`,`actor_id`)

 ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

 INSERT INTO `film_actor` (`id`, `film_id`, `actor_id`) VALUES (1,1,1),(2,1,2), (3,2,1);

 mysql> explain select * from actor;

在查询中的每个表会输出一行，如果有两个表通过 join 连接查询，那么会输出两行

1.explain 两个变种

1） explain extended：会在 explain 的基础上额外提供一些查询优化的信息。紧随其后通过 show warnings 命令可以得到优化后的查询语句，从而看出优化器优化了什么。额外还有 filtered 列，是一个半分比的值，

rows * filtered/100 可以估算出将要和 explain 中前一个表进行连接的行数（前一个表指 explain 中的id值比当前表id值小的表）。

mysql> explain extended select * from film where id = 1;

mysql> show warnings;

2） explain partitions：相比 explain 多了个 partitions 字段，如果查询是基于分区表的话，会显示查询将访问的分区。

2.explain 中每个列的信息。

1. id列

id列的编号是 select 的序列号，有几个 select 就有几个id，并且id的顺序是按 select 出现的顺序增长的。 id列越大执行优先级越高，id相同则从上往下执行，id为NULL最后执行。

2. select_type列

select_type 表示对应行是简单还是复杂的查询。

1）simple：简单查询。查询不包含子查询和union

 mysql> explain select * from film where id = 2;

2） primary：复杂查询中最外层的 select

3） subquery：包含在 select 中的子查询（不在 from 子句中）

4） derived：包含在 from 子句中的子查询。MySQL会将结果存放在一个临时表中，也称为派生表（derived的英文含义）

用这个例子来了解 primary、subquery 和 derived 类型

mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=off'; #关闭mysql5.7新特性对衍生表的合并优化

mysql> explain select (select 1 from actor where id = 1) from (select * from film where id = 1) der;

mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=on'; #还原默认配置

union：在 union 中的第二个和随后的 select

mysql> explain select 1 union all select 1;

table列

这一列表示 explain 的一行正在访问哪个表。

当 from 子句中有子查询时，table列是 格式，表示当前查询依赖 id=N 的查询，于是先执行 id=N 的查询。当有 union 时，UNION RESULT 的 table 列的值为<union1,2>，1和2表示参与 union 的 select 行id。

type列

这一列表示关联类型或访问类型，即MySQL决定如何查找表中的行，查找数据行记录的大概范围。

依次从最优到最差分别为：system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

一般来说，得保证查询达到range级别，最好达到ref

NULL：mysql能够在优化阶段分解查询语句，在执行阶段用不着再访问表或索引。例如：在索引列中选取最小值，可以单独查找索引来完成，不需要在执行时访问表

 mysql> explain select min(id) from film;

const, system：mysql能对查询的某部分进行优化并将其转化成一个常量（可以看show warnings 的结果）。用于 primary key 或 unique key 的所有列与常数比较时，所以表最多有一个匹配行，读取1次，速度比较快。 system是const的特例，表里只有一条元组匹配时为system

mysql> explain extended select * from (select * from film where id = 1) tmp;

mysql> show warnings;

eq_ref：primary key 或 unique key 索引的所有部分被连接使用 ，最多只会返回一条符合条件的记录。这可能是在 const 之外最好的联接类型了，简单的 select 查询不会出现这种 type。

mysql> explain select * from film_actor left join film on film_actor.film_id = fi lm.id;

ref：相比 eq_ref，不使用唯一索引，而是使用普通索引或者唯一性索引的部分前缀，索引要和某个值相比较，可能会找到多个符合条件的行。

. 简单 select 查询，name是普通索引（非唯一索引）

 mysql> explain select * from film where name = 'film1';

2.关联表查询，idx_film_actor_id是film_id和actor_id的联合索引，这里使用到了film_actor的左边前缀film_id 部分。

mysql> explain select film_id from film left join film_actor on film.id = film_ac tor.film_id;

range：范围扫描通常出现在 in(), between ,> ,<, >= 等操作中。使用一个索引来检索给定范围的行。

mysql> explain select * from actor where id > 1;

index：扫描全索引就能拿到结果，一般是扫描某个二级索引，这种扫描不会从索引树根节点开始快速查找，而是直接对二级索引的叶子节点遍历和扫描，速度还是比较慢的，这种查询一般为使用覆盖索引，二级索引一般比较小，所以这种通常比ALL快一些。

mysql> explain select * from film;

ALL：即全表扫描，扫描你的聚簇索引的所有叶子节点。通常情况下这需要增加索引来进行优化了。

mysql> explain select * from actor;

possible_keys列

这一列显示查询可能使用哪些索引来查找。

explain 时可能出现 possible_keys 有列，而 key 显示 NULL 的情况，这种情况是因为表中数据不多，mysql认

为索引对此查询帮助不大，选择了全表查询。

如果该列是NULL，则没有相关的索引。在这种情况下，可以通过检查 where 子句看是否可以创造一个适当的索引来提高查询性能，然后用 explain 查看效果。

key列

这一列显示mysql实际采用哪个索引来优化对该表的访问。

如果没有使用索引，则该列是 NULL。如果想强制mysql使用或忽视possible_keys列中的索引，在查询中使用 force index、ignore index。

key_len列

这一列显示了mysql在索引里使用的字节数，通过这个值可以算出具体使用了索引中的哪些列。

举例来说，film_actor的联合索引 idx_film_actor_id 由 film_id 和 actor_id 两个int列组成，并且每个int是4字节。通过结果中的key_len=4可推断出查询使用了第一个列：film_id列来执行索引查找。

 mysql> explain select * from film_actor where film_id = 2;

key_len计算规则如下：

字符串，char(n)和varchar(n)，5.0.3以后版本中, n均代表字符数而不是字节数，如果是utf-8，一个数字或字母占1个字节，一个汉字占3个字节 char(n)：如果存汉字长度就是 3n 字节

varchar(n)：如果存汉字则长度是 3n + 2 字节，加的2字节用来存储字符串长度，因为varchar是变长字符串

数值类型

tinyint：1字节

smallint：2字节 int：4字节

bigint：8字节

时间类型

date：3字节 timestamp：4字节 datetime：8字节

如果字段允许为 NULL，需要1字节记录是否为 NULL 索引最大长度是768字节，当字符串过长时，mysql会做一个类似左前缀索引的处理，将前半部分的字符提取出来做索引。

ref列

这一列显示了在key列记录的索引中，表查找值所用到的列或常量，常见的有：const（常量），字段名（例： film.id）

rows列

这一列是mysql估计要读取并检测的行数，注意这个不是结果集里的行数。

Extra列

这一列展示的是额外信息。常见的重要值如下：

1） Using index：使用覆盖索引覆盖索引定义：mysql执行计划explain结果里的key有使用索引，如果select后面查询的字段都可以从这个索引的树中获取，这种情况一般可以说是用到了覆盖索引，extra里一般都有using index；覆盖索引一般针对的是辅助索引，整个查询结果只通过辅助索引就能拿到结果，不需要通过辅助索引树找到主键，再通过主键去主键索引树里获取其它字段值

mysql> explain select film_id from film_actor where film_id = 1;

2） Using where：使用 where 语句来处理结果，并且查询的列未被索引覆盖

 mysql> explain select * from actor where name = 'a';

3） Using index condition：查询的列不完全被索引覆盖，where条件中是一个前导列的范围；

 mysql> explain select * from film_actor where film_id > 1;

4） Using temporary：mysql需要创建一张临时表来处理查询。出现这种情况一般是要进行优化的，首先是想到用索引来优化。

1. actor.name没有索引，此时创建了张临时表来distinct

mysql> explain select distinct name from actor;

2. film.name建立了idx_name索引，此时查询时extra是using index,没有用临时表

mysql> explain select distinct name from film;

5）Using filesort：将用外部排序而不是索引排序，数据较小时从内存排序，否则需要在磁盘完成排序。这种情况下一般也是要考虑使用索引来优化的。

1. actor.name未创建索引，会浏览actor整个表，保存排序关键字name和对应的id，然后排序name并检索行记录

mysql> explain select * from actor order by name;

2. film.name建立了idx_name索引,此时查询时extra是using index

 mysql> explain select * from film order by name;

6）Select tables optimized away：使用某些聚合函数（比如 max、min）来访问存在索引的某个字段是

 mysql> explain select min(id) from film;