一、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 。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

二、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） 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。

三、explain中的列

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

   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）

   5. union：在 union 中的第二个和随后的 select

3. 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 <derivenN> 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。

4. 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.

   1. 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

   2. 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

   3. 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

   4. 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。

   5. 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 .

   6. 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。

   7. 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。

5. 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

6. 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 forceindex、ignore index

7. 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 .

   key_len计算规则如下：

   • 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。

8. 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）

9. 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。

10. Extra列 这一列展示的是额外信息。常见的重要值如下：

    • Using index：使用覆盖索引

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

    • 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；

    • 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。

      • actor.name没有索引，此时创建了张临时表来distinct

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

    • 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

    • 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.

四、最佳实现

1. 全值匹配

2. 最左前缀法则

   如果索引了多列，要遵守最左前缀法则。指的是查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的列

3. 不在索引列上做任何操作（计算、函数、（自动or手动）类型转换），会导致索引失效而转向全表扫描

4. 存储引擎不能使用索引中范围条件右边的列

5. 尽量使用覆盖索引（只访问索引的查询（索引列包含查询列）），减少 select * 语句

6. mysql在使用不等于（！=或者<>），not in ，not exists 的时候无法使用索引会导致全表扫描< 小于、 > 大于、 <=、>= 这些，mysql内部优化器会根据检索比例、表大小等多个因素整体评估是否使用索引

7. is null,is not null 一般情况下也无法使用索引

8. like以通配符开头（'$abc...'）mysql索引失效会变成全表扫描操作

9. 字符串不加单引号索引失效

10. 少用or或in，用它查询时，mysql不一定使用索引，mysql内部优化器会根据检索比例、表大小等多个因素整体评 估是否使用索引，详见范围查询优化

    1. 范围查询优化