同一个SQL语句，为啥性能差异这么大呢？（1分钟系列）

《数据库允许空值，往往是悲剧的开始》一文通过explain来分析SQL的执行计划，来分析null对索引命中情况的影响，有不少朋友留言，问explain结果中的type字段，ref，ALL等不一样的值究竟是什么含义。

今天花1分钟简单说下，常见的type结果及代表的含义，并且通过同一个SQL语句的性能差异，说明建对索引多么重要。

explain结果中的type字段代表什么意思?

MySQL的官网解释非常简洁，只用了3个单词：连接类型(the join type)。它描述了找到所需数据使用的扫描方式。

最为常见的扫描方式有：

  • system：系统表，少量数据，往往不需要进行磁盘IO;
  • const：常量连接;
  • eq_ref：主键索引(primary key)或者非空唯一索引(unique not null)等值扫描;
  • ref：非主键非唯一索引等值扫描;
  • range：范围扫描;
  • index：索引树扫描;
  • ALL：全表扫描(full table scan);

画外音：这些是最常见的，大家去explain自己工作中的SQL语句，95%都是上面这些类型。

上面各类扫描方式由快到慢：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL
    2.

下面一一举例说明。

一、system

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from mysql.time_zone;
    2.

上例中，从系统库mysql的系统表time_zone里查询数据，扫码类型为system，这些数据已经加载到内存里，不需要进行磁盘IO。

这类扫描是速度最快的。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from (select * from user where id=1) tmp;
    2.

再举一个例子，内层嵌套(const)返回了一个临时表，外层嵌套从临时表查询，其扫描类型也是system，也不需要走磁盘IO，速度超快。

二、const

数据准备：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. create table user (
    2. 
  
  
  
  
  2. id int primary key,
    3. 
  
  
  
  
  3. name varchar(20)
    4. 
  
  
  
  
  4. )engine=innodb;
    5. 
  
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  
  6. insert into user values(1,'shenjian');
    7. 
  
  
  
  
  7. insert into user values(2,'zhangsan');
    8. 
  
  
  
  
  8. insert into user values(3,'lisi');
    9.

const扫描的条件为：

  • 命中主键(primary key)或者唯一(unique)索引;
  • 被连接的部分是一个常量(const)值;
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from user where id=1;
    2.

如上例，id是PK，连接部分是常量1。

画外音：别搞什么类型转换的幺蛾子。

这类扫描效率极高，返回数据量少，速度非常快。

三、eq_ref

数据准备：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. create table user (
    2. 
  
  
  
  
  2. id int primary key,
    3. 
  
  
  
  
  3. name varchar(20)
    4. 
  
  
  
  
  4. )engine=innodb;
    5. 
  
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  
  6. insert into user values(1,'shenjian');
    7. 
  
  
  
  
  7. insert into user values(2,'zhangsan');
    8. 
  
  
  
  
  8. insert into user values(3,'lisi');
    9. 
  
  
  
  
  9.  
    10. 
  
  
  
  
  10. create table user_ex (
    11. 
  
  
  
  
  11. id int primary key,
    12. 
  
  
  
  
  12. age int
    13. 
  
  
  
  
  13. )engine=innodb;
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. insert into user_ex values(1,18);
    16. 
  
  
  
  
  16. insert into user_ex values(2,20);
    17. 
  
  
  
  
  17. insert into user_ex values(3,30);
    18. 
  
  
  
  
  18. insert into user_ex values(4,40);
    19. 
  
  
  
  
  19. insert into user_ex values(5,50);
    20.

eq_ref扫描的条件为，对于前表的每一行(row)，后表只有一行被扫描。

再细化一点：

  • join查询;
  • 命中主键(primary key)或者非空唯一(unique not null)索引;
  • 等值连接;
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;
    2.

如上例，id是主键，该join查询为eq_ref扫描。

这类扫描的速度也异常之快。

四、ref

数据准备：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. create table user (
    2. 
  
  
  
  
  2. id int,
    3. 
  
  
  
  
  3. name varchar(20) ,
    4. 
  
  
  
  
  4. index(id)
    5. 
  
  
  
  
  5. )engine=innodb;
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. insert into user values(1,'shenjian');
    8. 
  
  
  
  
  8. insert into user values(2,'zhangsan');
    9. 
  
  
  
  
  9. insert into user values(3,'lisi');
    10. 
  
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  
  11. create table user_ex (
    12. 
  
  
  
  
  12. id int,
    13. 
  
  
  
  
  13. age int,
    14. 
  
  
  
  
  14. index(id)
    15. 
  
  
  
  
  15. )engine=innodb;
    16. 
  
  
  
  
  16.  
    17. 
  
  
  
  
  17. insert into user_ex values(1,18);
    18. 
  
  
  
  
  18. insert into user_ex values(2,20);
    19. 
  
  
  
  
  19. insert into user_ex values(3,30);
    20. 
  
  
  
  
  20. insert into user_ex values(4,40);
    21. 
  
  
  
  
  21. insert into user_ex values(5,50);
    22.

如果把上例eq_ref案例中的主键索引，改为普通非唯一(non unique)索引。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;
    2.

就由eq_ref降级为了ref，此时对于前表的每一行(row)，后表可能有多于一行的数据被扫描。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from user where id=1;
    2.

当id改为普通非唯一索引后，常量的连接查询，也由const降级为了ref，因为也可能有多于一行的数据被扫描。

ref扫描，可能出现在join里，也可能出现在单表普通索引里，每一次匹配可能有多行数据返回，虽然它比eq_ref要慢，但它仍然是一个很快的join类型。

五、range

数据准备：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. create table user (
    2. 
  
  
  
  
  2. id int primary key,
    3. 
  
  
  
  
  3. name varchar(20)
    4. 
  
  
  
  
  4. )engine=innodb;
    5. 
  
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  
  6. insert into user values(1,'shenjian');
    7. 
  
  
  
  
  7. insert into user values(2,'zhangsan');
    8. 
  
  
  
  
  8. insert into user values(3,'lisi');
    9. 
  
  
  
  
  9. insert into user values(4,'wangwu');
    10. 
  
  
  
  
  10. insert into user values(5,'zhaoliu');
    11.

range扫描就比较好理解了，它是索引上的范围查询，它会在索引上扫码特定范围内的值。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from user where id between 1 and 4;
    2. 
  
  
  
  
  2. explain select * from user where idin(1,2,3);
    3. 
  
  
  
  
  3. explain select * from user where id>3;
    4.

像上例中的between，in，>都是典型的范围(range)查询。

画外音：必须是索引，否则不能批量"跳过"。

六、index

index类型，需要扫描索引上的全部数据。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain count (*) from user;
    2.

如上例，id是主键，该count查询需要通过扫描索引上的全部数据来计数。

画外音：此表为InnoDB引擎。

它仅比全表扫描快一点。

七、ALL

数据准备：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. create table user (
    2. 
  
  
  
  
  2. id int,
    3. 
  
  
  
  
  3. name varchar(20)
    4. 
  
  
  
  
  4. )engine=innodb;
    5. 
  
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  
  6. insert into user values(1,'shenjian');
    7. 
  
  
  
  
  7. insert into user values(2,'zhangsan');
    8. 
  
  
  
  
  8. insert into user values(3,'lisi');
    9. 
  
  
  
  
  9.  
    10. 
  
  
  
  
  10. create table user_ex (
    11. 
  
  
  
  
  11. id int,
    12. 
  
  
  
  
  12. age int
    13. 
  
  
  
  
  13. )engine=innodb;
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. insert into user_ex values(1,18);
    16. 
  
  
  
  
  16. insert into user_ex values(2,20);
    17. 
  
  
  
  
  17. insert into user_ex values(3,30);
    18. 
  
  
  
  
  18. insert into user_ex values(4,40);
    19. 
  
  
  
  
  19. insert into user_ex values(5,50);
    20. 
 
 
 
 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;
    2.

如果id上不建索引，对于前表的每一行(row)，后表都要被全表扫描。

今天这篇文章中，这个相同的join语句出现了三次：

  • 扫描类型为eq_ref，此时id为主键;
  • 扫描类型为ref，此时id为非唯一普通索引;
  • 扫描类型为ALL，全表扫描，此时id上无索引;

有此可见，建立正确的索引，对数据库性能的提升是多么重要。

全表扫描代价极大，性能很低，是应当极力避免的，通过explain分析SQL语句，非常有必要。

总结

(1)explain结果中的type字段，表示(广义)连接类型，它描述了找到所需数据使用的扫描方式;

(2)常见的扫描类型有：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL
    2.

其扫描速度由快到慢;

(3)各类扫描类型的要点是：

  • system最快：不进行磁盘IO
  • const：PK或者unique上的等值查询
  • eq_ref：PK或者unique上的join查询，等值匹配，对于前表的每一行(row)，后表只有一行命中
  • ref：非唯一索引，等值匹配，可能有多行命中
  • range：索引上的范围扫描，例如：between/in/>
  • index：索引上的全集扫描，例如：InnoDB的count
  • ALL最慢：全表扫描(full table scan)

(4)建立正确的索引(index)，非常重要;

(5)使用explain了解并优化执行计划，非常重要;

思路比结论重要，希望大家有收获。

画外音：本文测试于MySQL5.6。

【本文为专栏作者“58沈剑”原创稿件，转载请联系原作者】

当前名称：同一个SQL语句，为啥性能差异这么大呢？（1分钟系列）
URL网址：http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news18/321018.html

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