7种SQL走索引or不走索引的优化，你竟然还不了解？

2021-07-07 05:16:13

前言

在传统的系统应用程序中我们通常都会和数据库建立连接进行数据的读写操作，为了减少连接数据库造成的资源消耗于是有了数据库连接缓冲池。在此基础上，SQL 语句的优化对于研发人员也是非常重要的，高效的 SQL 语句经常会给使一个业务逻辑的接口响应速度变得非常快。所以本篇小编将主要从 SQL 语句的优化给出一些建议以及如何使用 SQL 语句里面的关键字等才能使 SQL 的执行效率相对提升，并且分享一份MySQL优化学习笔记，希望给研发人员在编写 SQL 语句时能有一些帮助。

一、基础数据准备

创建表并初始化一些基础数据，便于后面SQL优化时使用， tbl_user 用户表，tbl_userinfo用户详情表。

DROP TABLE IF EXISTS `tbl_user`;
CREATE TABLE `tbl_user` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`username` varchar(255) DEFAULT NULL,
`email` varchar(20) DEFAULT NULL,
`age` tinyint(4) DEFAULT NULL,
`type` int(11) DEFAULT NULL,
`create_time` datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=10 DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO `tbl_user` VALUES 
(‘1‘, ‘admin‘, ‘admin@126.com‘, ‘18‘, ‘1‘, ‘2018-07-09 11:08:57‘), 
(‘2‘, ‘mengday‘, ‘mengday@163.com‘, ‘31‘, ‘2‘, ‘2018-07-09 11:09:00‘), 
(‘3‘, ‘mengdee‘, ‘mengdee@163.com‘, ‘20‘, ‘2‘, ‘2018-07-09 11:09:04‘), 
(‘4‘, ‘root‘, ‘root@163.com‘, ‘31‘, ‘1‘, ‘2018-07-09 14:36:19‘), 
(‘5‘, ‘zhangsan‘, ‘zhangsan@126.com‘, ‘20‘, ‘1‘, ‘2018-07-09 14:37:28‘), 
(‘6‘, ‘lisi‘, ‘lisi@gmail.com‘, ‘20‘, ‘1‘, ‘2018-07-09 14:37:31‘), 
(‘7‘, ‘wangwu‘, ‘wangwu@163.com‘, ‘18‘, ‘1‘, ‘2018-07-09 14:37:34‘), 
(‘8‘, ‘zhaoliu‘, ‘zhaoliu@163.com‘, ‘22‘, ‘1‘, ‘2018-07-11 18:29:24‘), 
(‘9‘, ‘fengqi‘, ‘fengqi@163.com‘, ‘19‘, ‘1‘, ‘2018-07-11 18:29:32‘);
DROP TABLE IF EXISTS `tbl_userinfo`;
CREATE TABLE `tbl_userinfo` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`address` varchar(255) DEFAULT NULL,
`user_id` int(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `idx_userId` (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7 DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO `tbl_userinfo` VALUES 
(‘1‘, ‘上海市‘, ‘1‘), 
(‘2‘, ‘北京市‘, ‘2‘), 
(‘3‘, ‘杭州‘, ‘3‘), 
(‘4‘, ‘深圳‘, ‘4‘), 
(‘5‘, ‘广州‘, ‘5‘), 
(‘6‘, ‘海南‘, ‘6‘);

二：五百万数据插入

上面插入几条测试数据，在使用索引时还需要插入更多的数据作为测试数据，下面就通过存储过程插入500W条数据作为测试数据

-- 修改mysql默认的结束符号，默认是分号；但是在函数和存储过程中会使用到分号导致解析不正确
delimiter $$
-- 随机生成一个指定长度的字符串
create function rand_string(n int) returns varchar(255) begin 
# 定义三个变量
declare chars_str varchar(100) default ‘abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ‘;
declare return_str varchar(255) default ‘‘;
declare i int default 0;
while i < n do 
set return_str = concat(return_str, substring(chars_str, floor(1+rand()*52), 1));
set i = i + 1;
end while;
return return_str;
end $$
-- 创建插入的存储过程
create procedure insert_user(in start int(10), in max_num int(10))
begin
declare i int default 0;
set autocommit = 0;
repeat
set i = i + 1;
insert into tbl_user values ((start+i) ,rand_string(8), concat(rand_string(6), ‘@random.com‘), 1+FLOOR(RAND()*100), 3, now());
until i = max_num
end repeat;
commit;
end $$
-- 将命令结束符修改回来
delimiter ;
-- 调用存储过程，插入500万数据，需要等待一会时间，等待执行完成
call insert_user(100001,5000000);
-- Query OK, 0 rows affected (7 min 49.89 sec) 我的Macbook Pro i5 8G内存用了8分钟才执行完
select count(*) from tbl_user;

三：使用索引和不使用索引的比较

没有添加索引前一个简单的查询用了1.79秒

创建索引，然后再查询可以看到耗时0.00秒，这就是索引的威力

四：explain命令

explain命令用于查看sql执行时是否使用了索引，是优化SQL语句的一个非常常用而且非常重要的一个命令, 上面中的key字段表示查询使用到的索引即使用了idx_username索引

id: SELECT识别符。这是SELECT的查询序列号
select_type: 查询类型simple: 简单表即不适用表连接或者子查询
primary: 主查询，即外层的查询
subquery: 子查询内层第一个SELECT，结果不依赖于外部查询
dependent subquery: 子查询内层第一个
select: 依赖于外部查询
union: UNION语句中第二个SELECT开始后面所有SELECTunion result union 中合并结果DERIVED
table：查询的表
partitionstype：扫描的方式，
all表示全表扫描all : 全表扫描
index: 扫描所有索引range: 索引范围扫描,常见于< <=、>、>=、between、
const: 表最多有一个匹配行, 常见于根据主键或唯一索引进行查询
system: 表仅有一行(=系统表)。
这是const联接类型的一个特例refpossible_keys: 该查询可以利用的索引，可能同一个查询有多个索引可以使用，如果没有任何索引显示
nullkey: 实际使用到的索引，从Possible_key中所选择使用索引，当有多个索引时，mysql会挑出一个最优的索引来使用key_len: 被选中使用索引的索引长度ref:多表连接时的外键字段
constrows: 估算出结果集行数，该sql语句扫描了多少行，可能得到的结果,MySQL认为它执行查询时必须检查的行数filtered
Extra：额外重要的信息no tables: Query语句中使用FROM DUAL 或不含任何FROM子句using
filesort : 使用文件排序，最好能避免这种情况Using temporary: 某些操作必须使用临时表，常见 GROUP BY ;
ORDER BYUsing where: 不用读取表中所有信息，仅通过索引就可以获取所需数据;Using join buffer

查看索引的使用情况： show status like ‘Handler_read%‘; Handlerreadkey: 越高越好 Handlerreadrnd_next:越低越好

查询优化器：

重新定义表的关联顺序(优化器会根据统计信息来决定表的关联顺序)将外连接转化成内连接(当外连接等于内连接)使用等价变换规则（如去掉1=1）优化count()、min()、max()子查询优化提前终止查询in条件优化mysql可以通过 EXPLAIN EXTENDED 和 SHOW WARNINGS 来查看mysql优化器改写后的sql语句

五：走索引的情况和不走索引的情况

1. in走索引

in操作能避免则避免，若实在避免不了，需要仔细评估in后边的集合元素数量，控制在1000个之内。

2. 范围查询走索引

3. 模糊查询只有左前缀使用索引

4. 反向条件不走索引 != 、 <> 、 NOT IN、IS NOT NULL

# 常见的对not in的优化，使用左连接加上is null的条件过滤
SELECT id, username, age FROM tbl_user WHERE id NOT IN (SELECT user_id FROM tbl_order);
SELECT
u.id, u.username, u.age
FROM tbl_user u
LEFT JOIN tbl_order o ON u.id = o.user_id
WHERE o.user_id IS NULL;