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Explain关键字 索引性能分析
Explain可以应用于SELECT、DELETE、INSERT、REPLACE、UPDATE语句
通过Explain关键字可以看到SELECT语句的执行计划，即可以查看到MySQL如何处理SELECT语句，通过Explain显示的结果来决定如何优化
具体的作用有
- 查看表的读取顺序
- 查看此语句可以使用哪些索引
- 此语句实际使用了哪些索引
- 查看此语句查询了多少行数据
explain语法
在任意的SELECT语句之前加上关键字 Explain或者Desc
EXPLAIN SELECT * FROM 表名;
使用Explain后返回的结果
查询结果的各个字段
Id ——select的查询序列号
Select_type——select查询的类型
Table——表名称
显示这一行的数据是关于哪张表的，显示结果可能为表的名称、<derivedX>、<unionX1，X1>等
<derivedX>
当from子句中有子查询时，table列为<derivedX>的格式（x为id值），对应子查询返回的临时表（派生表）
<unionX1，X1>
当存在union时，union result的table列为<unionX1，X1>的格式；X1和X2表示参与union的表的id序号
Type——select的连接类型
Possible_key ——显示可能应用在这张表的索引
该值为一个或多个
此字段显示的索引不一定会被查询使用到，可能会出现索引失效的问题
当Select语句发现可以使用多个索引的时候，可以通过SQL提示来建议Mysql语句使用指定的索引，可以避免SQL使用了性能比较低的索引（例如如果同时存在唯一索引和常规索引，可以建立SQL使用唯一索引）
Key——实际用到的索引
如果没有使用索引，则为NULL
哪些情况会导致有可用索引但是实际上没有使用到索引呢？
1、对于联合索引来说，没有遵守最左前缀法则
2、范围查询时使用到>或<，会导致范围查询右侧的列索引失效
3、在Where之后的索引列上进行运算操作（包含函数、比较运算符、谓词等）
4、字符串类型字段的值使用时，如果不加引号，存在隐式类型转换，索引将失效
5、当对头部进行模糊匹配时，索引会失效（即Like(%字符)或者Like(_字符)）
6、用or分隔开的条件，如果or前条件中的列有索引，而后面的列中没有索引，那么or前面的索引不会被用到
7、数据分布影响；如果MySQL评估使用索引查询比全表查询更慢，则不使用索引，使用全表查询
如何规避索引失效呢？————具体在索引的优化介绍
1、联合索引遵守最左前缀法则，在创建联合索引时尽量将使用频率高的字段放在最左端
2、在范围查询时尽量使用过>=或者<=来规避范围查询
3、尽量不对索引列进行运算操作
4、在使用属于字符串类型的字段时，需要对其值加上引号
5、尽量使用尾部模糊匹配来代替头部模糊匹配；当对尾部进行模糊匹配时，则索引不会失效（即Like(字符%)或者Like(字符_)）
6、只有当or前后都是用到索引时，索引才会失效
Key_len——实际索引使用到的字节数
表明了在索引中使用的字节数，通过此值可以大致估算出使用了索引中的哪些列
Key_len的计算规则
当字段允许为Null时，比不允许为Null大1个字节
不同的数据类型，占用的字节数时不同的，详情可以参考以下官方文档（介绍的是不允许为空的情况）
MySQL :: MySQL 8.0 Reference Manual :: 11.7 Data Type Storage Requirements
对于字符串数据类型来说，其占用的字节数还跟使用的字符编码有关
GBK 2字节
UTF8 3字节
ISO8859-1 1字节
GB2312 2字节
UTF-16 2字节
Ref ——索引命中的列或常量
Rows——预计select语句要检查的行数
mysql估计要读取并检查的行数；并不是结果的行数
在innoDB引擎中的表中，是一个估计值，不是很准确
Filtered——返回结果的行数占读取行数的百分比
该值越大越好
Extra——显示额外的信息
通过此字段显示的额外信息，也可以进行查询的优化（不同MySQL版本显示的内容可能会有些许差别）
Using Index：查找使用了索引，并且返回所需要的数据在该索引列中就可以找到（无需回表查询）
Using Where：先读取整行数据，再按照Where条件进行查询（符合就留下，不符合则丢弃）
Using Join Buffer：表示查询使用了连接缓冲（多用于多表连接查询）
Using Index Condition：查找使用了索引，但是需要回表查询数据—此种情况一般需要优化（可以使其满足覆盖索引条件来避免回表查询）
Using Temporary：查找使用了临时表（多见于group by语句）--此种情况一般需要优化（优先通过建立索引解决）
Using Filesort：通过表的索引或者全表扫描，读取满足条件的数据行，然后在排序缓冲区sort buffer中完成排序操作，所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫FileSort排序（多见于order by语句）----此种情况一般需要优化（优先通过建立索引解决）
一般需要将Using Filesort、Using Temporary、Using Index Condition 等优化为Using Index
索引的使用规则
通过遵守索引的使用规则，避免索引失效；并且可以手动选择索引进行索引查询；使得索引的到最大利用
SQL提示
最左前缀法则
索引失效情况
范围查询
在联合索引中，出现范围查询（>或<）时，范围查询右侧的列索引失效
尽量使用过>=或者<=来规避范围查询
运算操作
在索引列上进行运算操作时，索引列将失效；运算包括使用函数、比较运算符、谓词等
字符串数据类型
字符串类型字段使用时，如果不对其值加引号，则存在隐式类型转换，索引将失效
Like字段模糊查询
当对尾部进行模糊匹配时，则索引不会失效（即Like(字符%)或者Like(字符_)）
当对头部进行模糊匹配时，索引会失效（即Like(%字符)或者Like(_字符)）
or连接条件
用or分隔开的条件，如果or前/后的条件中的列有索引，而后/前面的列中没有索引，那么or前/后面的索引不会被用到；
只有当or前后都是用到索引时，索引才会失效
数据分布影响
如果MySQL评估使用索引查询比全表查询更慢，则不使用索引，使用全表查询（一般用于大小判断的时候会出现）
由于B+树是顺序链表，当第一个叶子就符合或者前几个叶子就符合时，后面的叶子就必然也符合；此时MySql就判断使用全表查询更快，就会不适用索引，使用全表查询了
即：当要查询的结果占全表很大的比例时，可能就进行全表查询了
索引的设计原则
- 针对数据量较大（100多万数据及以上）、且查询比较频繁的表建立索引（很少查询，没有必要建立索引
- 针对于常作为查询条件（Where）、排序（Order By）、分组（Group By）操作的字段建立索引
- 尽量区分度高的列作为索引，尽量建立唯一索引；区分度越高，使用索引的效率越高
- 如果是字符串类型的字段，字段的长度较长，可以针对字段的特点，建立前缀索引
- 尽量使用联合索引，减少单列索引；查询时联合索引很多时候可以覆盖索引，节省存储空间，避免回表，提高查询效率
- 控制索引的数量，索引越多，维护索引结构的代价也就越大，会影响增删改的效率
- 如果索引列不能存储Null，就在创建表时使用NOT NULL约束此字段；当MySQL优化器知道每列是否包含NULL值时，它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询
总结
1、查询效率不高，首先使用explain分析：
如果发现没有索引，可以创建索引
如果发现是单列索引，要注意是否存在索引失效
如果发现是联合索引，要注意是否遵守最左匹配原则
2、尽可能地使得查询语句扫描更少地行数、表、列
3、如果对字符串创建了索引，尽可能减少字符串的长度（即为较短的字符串建立前缀索引）
4、尽量使得索引查询满足覆盖索引，避免回表查询
