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SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

优化口诀

全值匹配我最爱,最左前缀要遵守,

带头大哥不能死,中间兄弟不能断。

索引列上少计算,范围之后全失效,

LIKE百分写最右,覆盖索引不写星,

不等空值还有or,索引失效要少用。

准备

1.创建test表

drop table if exists test;
create table test(
id int primary key auto_increment,
c1 varchar(10),
c2 varchar(10),
c3 varchar(10),
c4 varchar(10),
c5 varchar(10)
) ENGINE=INNODB default CHARSET=utf8;

insert into test(c1,c2,c3,c4,c5) values('a1','a2','a3','a4','a5');
insert into test(c1,c2,c3,c4,c5) values('b1','b2','b3','b4','b5');
insert into test(c1,c2,c3,c4,c5) values('c1','c2','c3','c4','c5');
insert into test(c1,c2,c3,c4,c5) values('d1','d2','d3','d4','d5');
insert into test(c1,c2,c3,c4,c5) values('e1','e2','e3','e4','e5');

2.创建索引

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

此时索引数据结构如下:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析Case索引使用情况

Case 1:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:

创建复合索引的顺序为c1,c2,c3,c4。

上述四组explain执行的结果都一样:type=ref,key_len=132,ref=const,const,const,const。

结论:在执行常量等值查询时,改变索引列的顺序并不会更改explain的执行结果,因为mysql底层优化器会进行优化,但是推荐按照索引顺序列编写sql语句。

Case 2:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:当出现范围的时候,type=range,key_len=99,比不用范围key_len=66增加了,说明使用上了索引,但对比Case1中执行结果,说明c4上索引失效。

结论:范围右边索引列失效,但是范围当前位置(c3)的索引是有效的,从key_len=99可证明。

数据结构分析:当索引走了 >c3后,此时在索引树形结构中c4已经无序了,没有办法走索引。

Case 2.1:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:与上面explain执行结果对比,key_len=132说明索引用到了4个,因为对此sql语句mysql底层优化器会进行优化:范围右边索引列失效(c4右边已经没有索引列了),注意索引的顺序(c1,c2,c3,c4),所以c4右边不会出现失效的索引列,因此4个索引全部用上。

结论:范围右边索引列失效,是有顺序的:c1,c2,c3,c4,如果c3有范围,则c4失效,因为c3范围查询之后,c4索引数将不是有序,c4当然失效;如果c4有范围,则没有失效的索引列,从而会使用全部索引,c4范围查询后,不影响索引数的顺序。

Case 2.2:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:如果在c1处使用范围,则type=ALL,key=Null,索引失效,全表扫描,这里违背了最佳左前缀法则,带头大哥已死,因为c1主要用于范围,而不是查询。

解决方式是使用覆盖索引。

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

结论:在最佳左前缀法则中,如果最左前列(带头大哥)的索引失效,则后面的索引都失效。

Case 3:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:
利用最佳左前缀法则:中间兄弟不能断,因此用到了c1和c2索引(查找),从key_len=66,ref=const,const,c3索引列用在排序过程中。

Case 3.1:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:从explain的执行结果来看:key_len=66,ref=const,const,从而查找只用到c1和c2索引,c3索引用于排序。

Case 3.2:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:从explain的执行结果来看:key_len=66,ref=const,const,查询使用了c1和c2索引,由于用了c4进行排序,跳过了c3,出现了Using filesort。

Case 4:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:查找只用到索引c1,c2和c3用于排序,无Using filesort。

Case 4.1:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:和Case 4中explain的执行结果一样,但是出现了Using filesort,因为索引的创建顺序为c1,c2,c3,c4,但是排序的时候c2和c3颠倒位置了。

Case 4.2:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:在查询时增加了c5,但是explain的执行结果一样,因为c5并未创建索引。

Case 4.3:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:与Case 4.1对比,在Extra中并未出现Using filesort,因为c2为常量,在排序中被优化,所以索引未颠倒,不会出现Using filesort。

Case 5:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)

分析:只用到c1上的索引,因为c4中间间断了,根据最佳左前缀法则,所以key_len=33,ref=const,表示只用到一个索引。

Case 5.1:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:对比Case 5,在group by时交换了c2和c3的位置,结果出现Using temporary和Using filesort,极度恶劣。原因:c3和c2与索引创建顺序相反。

Case 6:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:

在c1,c2,c3,c4上创建了索引,直接在c1上使用范围,导致了索引失效,全表扫描:type=ALL,ref=Null。因为此时c1主要用于排序,并不是查询。

使用c1进行排序,出现了Using filesort。

解决方法:使用覆盖索引。

Case 7:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:虽然排序的字段列与索引顺序一样,且order by默认升序,这里c2 desc变成了降序,导致与索引的排序方式不同,从而产生Using filesort。

Case 8:

SQL优化实战8个Case索引优化案例(常见的sql优化方案)
分析:对于排序来说,多个相等条件也是范围查询。

总结

MySQL支持两种方式的排序filesort和index,Using index是指MySQL扫描索引本身完成排序。index效率高,filesort效率低。
order by满足两种情况会使用Using index。
order by语句使用索引最左前列。
使用where子句与order by子句条件列组合满足索引最左前列。
尽量在索引列上完成排序,遵循索引建立(索引创建的顺序)时的最佳左前缀法则。
如果order by的条件不在索引列上,就会产生Using filesort。
group by与order by很类似,其实质是先排序后分组,遵照索引创建顺序的最佳左前缀法则。注意where高于having,能写在where中的限定条件就不要去having限定了。
 

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