一、explain
1. explain含義
通常使用explain關鍵字模擬優化器執行SQL語句，從而瞭解MySQL如何處理SQL語句
2. explain用法
explain + SQL語句
通過explain可以分析出以下結果：
表的讀取順序
數據讀取操作的基本類型
哪些索引可以使用
哪些索引被實際使用
表之間的引用
每張表有多少行被優化器查詢
3. explain出來的信息
3.1、id（三種情況）：select查詢的序列號，包含一組數字，表示查詢中執行select子句或操作表的順序
♠ id相同，執行順序由上至下
♠ id不同，如果是子查詢，id的序號會遞增，id值越大優先級越高，越先被執行
♠ id既有相同也有不同，同時存在（id相同可以認爲是一個組的，從上往下執行，然後就是，在所有組中，id值越大優先級越高）
3.2 、select_type（由六種類型）： 查詢類型，主要用於區別普通查詢、聯合查詢、子查詢等複雜查詢
| 類型 | 特性 |
|---|---|
| simple | 簡單的select查詢，查詢中不包含子查詢或者UNION |
| primary | 查詢中若包含任何複雜的子部分，最外層查詢則被標記爲PRIMARY |
| subquery | 在SELECT或WHERE列表中包含了子查詢 |
| derived | 在FROM列表中包含的子查詢被標記爲DERIVED（衍生），MySQL會遞歸執行這些子查詢，把結果放在臨時表中 |
| union | 若第二個SELECT出現在UNION之後，則被標記爲UNION：若UNION包含在FROM子句的子查詢中，外層SELECT將被標記爲：DERIVED |
| union result | 從UNION表獲取結果的SELECT |
3.3 、table
顯示這一行的數據是關於哪張表的
3.4、partitions
相比 explain 多了個 partitions 字段，如果查詢是基於分區表的話，會顯示查詢將訪問的分區
3.5、type
所顯示的是查詢所使用的那種類型
最好到最差：
system > const > eq_ref> ref > range > index > all
一般來說：保證查詢至少達到range級別，最好能達到ref
| 類型 | 特性 |
|---|---|
| system | 表只有一行記錄（等於系統表），這是const類型的特例，平時不會出現，這個也可以忽略不計 |
| const | 表示通過索引一次就找到了，const用於比較primary key或者unique索引。因此只匹配一行數據，所以很快，如將主鍵置於where列表中，mysql就能將該查詢轉換爲一個常量 |
| eq_ref | 唯一性索引掃描，對於每個索引鍵，表中都只有一條記錄與之匹配。常見於主鍵或唯一索引掃描 |
| ref | 非唯一性索引掃描，返回匹配某個單獨值的所有行。本質上也是一種索引還能訪問，它返回所有匹配某個單獨值的行，然而，他可能會找到多個符合條件的行，所以他應該屬於查找和掃描的混合體 通俗的解釋：索引非唯一，條件用索引列=xxx |
| range | 只檢索給定範圍的行，使用一個索引來選擇行。key列顯示使用了哪個索引，一般就是在你的where語句中出現了between、<、>、in等的查詢，這種範圍掃描索引掃描比全表掃描要好，因爲它只需要開始於索引的某一點，而結束於另一點，不會掃描全部索引 |
| index | Full Index Scan，index與ALL區別爲index類型只遍歷索引樹。這通常比ALL快，因爲索引文件通常比數據文件小。（也就是說雖然all和index都是讀全表，但index是從索引中讀取的，而all是從磁盤中讀取的） 通俗的解釋就是說只查帶索引的字段。 |
| all | Full Table Scan，將遍歷全表以找到匹配的行。 |
3.6、possible_keys
顯示可能應用到這張表的索引，一個或者多個（ 指出MySQL能使用哪個索引在該表中找到行 ）
3.7、key
實際使用的索引，若爲null，則沒有使用索引
3.8、key_len
表示索引中使用的字節數，可通過該列計算查詢中使用的索引長度，在不損失精確型的情況下，長度越短越好，key_len顯示的值爲索引字段的最大可能長度，並非實際使用長度，即key_len是根據定義計算而得，不是通過表內檢索出的
3.9、ref
ref顯示索引的哪一列被使用了，如果可能的話，是一個常數，哪些列或者常量被用於查找索引列上的值。
只有當type爲ref的時候，ref這列纔會有值
3.10、rows
rows根據表統計信息以及索引選用情況，大致估算出找到所需的記錄所需要讀取的行數，所以越小越好。可以用來查詢sql的讀取行數（ 掃描出的行數（估算）越小越好 ）
3.11、filtered
使用explain extended時會出現這個列，5.7之後的版本默認就有這個字段，不需要使用explain extended了。這個字段表示存儲引擎返回的數據在server層過濾後，剩下多少滿足查詢的記錄數量的比例，注意是百分比，不是具體記錄數。
3.12、Extra
包含不適合在其他列中顯示但十分重要的額外信息（執行情況的描述和說明）
| Using filesort | 說明mysql會對數據使用一個外部的索引排序，而不是按照表內的索引順序進行讀取。MySQL中無法利用索引完成的排序操作稱爲“文件排序”。 |
| Using temporary | 使用了用臨時表保存中間結果，MySQL在對查詢結果排序時使用臨時表。常見於排序order by和分組查詢group by。 |
| Using index | 表示相應的select操作中使用了覆蓋索引（Covering Index），避免訪問了表的數據行，效率不錯。如果同時出現using where，表明索引被用來執行索引鍵值的查找；如果沒有同時出現using where，表明索引用來讀取數據而非執行查找動作。 |
| Using where | 表明使用where過濾 |
| using join buffer | 使用了連接緩存 |
| impossible where | where子句的值總是false，不能用來獲取任何元組 |
| select tables optimized away | 在沒有group by子句的情況下，基於索引優化Min、max操作或者對於MyISAM存儲引擎優化count（*），不必等到執行階段再進行計算，查詢執行計劃生成的階段即完成優化。 |
| distinct | 優化distinct操作，在找到第一匹配的元組後即停止找同樣值的動作。 |
4. SQL執行順序
select distinct
<select_list>
from
<left_table><join_type>
join <right_table> on <join_condition>
where
<where_condition>
group by
<group_by_list>
having
<having_condition>
order by
<order_by_condition>
limit <limit number>
執行順序
1、from <left_table><join_type>
2、on <join_condition>
3、<join_type> join <right_table>
4、where <where_condition>
5、group by <group_by_list>
6、having <having_condition>
7、select
8、distinct <select_list>
9、order by <order_by_condition>
10、limit <limit_number>
二、索引
1. 含義
是數據庫中用來提高性能的最常用的工具
所有mysql的列類型都可以被索引
根據存儲引擎可以定義每個表的最大索引數和最大索引長度，每種存儲引擎對每個表至少支持16個索引，總索引長度至少爲256字節
MyISAM和InnoDB存儲引擎的表默認創建的都是b+Tree索引，默認情況下，Memory存儲引擎使用使用hash索引，但也支持b+Tree索引
2. 索引的作用
是爲了增加查詢速度而對錶字段附加的一種標識。可以提高系統的性能
3. 設計索引的原則
1. 最適合索引的列是出現在where字句中的列，或連接字句中指定的列，而不是出現在select關鍵字後的選擇列表中的列
2. 使用唯一索引，考慮列中值的分佈，索引的列的基數越大，索引的效果越好。
3. 使用短索引
4. 利用最左前綴
5. 不要過度使用索引，每個額外的索引都會佔用額外的磁盤空間，降低操作的性能。
6. 對於InnoDB存儲引擎的表，記錄會默認按照一定的順序進行保存，
如果有主鍵，就會按照主鍵順序進行保存，
如果沒有主鍵，但是有唯一索引，那麼按照唯一索引的順序保存
如果既沒有主鍵有沒有唯一索引，表中會自動生成一個內部列，按照這個列的順序進行保存
InnoDB表的普通索引都會保存主鍵的鍵值，所以主鍵儘可能選擇較短的數據類型。
B+Tree索引和Hash索引
Hash索引在使用時有些特別需要注意：
= ： 兩個值進行比較，結果是0（不相等）或者1（相等）
<=> ：像常規的=運算符功能一樣，但是不同點就是，它可以判斷null，
如果兩個操作符都是null，會返回1，而不是null
如果其中一個操作符是null，會返回0，而不是null
只用於使用=或者<=>操作符的等式比較，優化器不能使用Hash索引來加速order by操作
Hash索引把數據的索引以hash形式組織起來，因此查找某條記錄的時候，速度非常快，那是因爲hash結構，每個鍵對應一個值，
而且是散列式分佈，所以它並不支持範圍查找和排序等功能。
B+Tree ：
當使用>、<、>=、<=、between、!=、<>、like‘’操作符時，都可以使用
4. 索引的規約
1. 若查詢條件中不包含索引的最左列，則無法使用索引
2. 對於範圍查詢，只能利用索引的最左列
3. 對於 order by a或者group by a語句，在a上建立索引，可以避免排序
4. 對於多列索引，需要所有列排序方向一致，才能利用索引。