MySQL的查询计划中ken_len的含义

Posted 2020-07-01 绳锯木断，水滴石穿

本文首先介绍了mysql的查询计划中ken_len的含义；然后介绍了key_len的计算方法；最后通过一个伪造的例子,来说明如何通过key_len来查看联合索引有多少列被使用。

key_len的含义

在MySQL中,可以通过explain查看SQL语句所走的路径,如下所示：

1. mysql> create table t(a int primary key, b int not null, c int not null, index(b));
    Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
    mysql> explain select b from t ;
    +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    | id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
    +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    |  1 | SIMPLE      | t     | index | NULL          | b    | 4       | NULL |    1 | Using index |
    +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    1 row in set (0.00 sec)

 

其中,key_len表示使用的索引长度,是以字节为单位。在上面的例子中,由于int型占用4个字节,而索引中只包含了1列,所以,key_len是4。

下面是联合索引的情况：

1. mysql> alter table t add index ix(b, c);
   Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
   Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
   mysql> explain select b, c from t ;
   +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
   | id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
   +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
   |  1 | SIMPLE      | t     | index | NULL          | ix   | 8       | NULL |    1 | Using index |
   +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
   1 row in set (0.00 sec)
   
   

 

联合索引ix包含了2列,并且都使用到了,所以,这里ken_len是8。

到这里,我们已经可以理解key_len的含义了,似乎已经没有什么可讲的了,但是,MySQL中key_len的计算还有很多需要注意的地方。

例如,我们将b这一列的NOT NULL约束去掉,然后ken_len就和我们预期不一样了,如下所示：

1. mysql> alter table t modify b int;
   Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
   Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
    
   mysql> explain select b from t;
   +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
   | id | select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
   +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
   |  1 | SIMPLE      | t     | index | NULL          | b    | 5       | NULL |    1 | Using index |
   +----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
   1 row in set (0.00 sec)
   
   

 

 

MySQL中key_len计算规则

MySQL中,key_len的计算规则如下：

1. 如果列可以为空,则在数据类型占用字节的基础上加1,如int型,不能为空key_len为4,可以为空key_len为5
2. 如果列是变长的,则在数据列所占字节的基数上再加2,如varbinary(10),不能为空,则key_len为10  + 2 ,可以为空则key_len为10+2+1
3. 如果是字符型,则还需要考虑字符集,如某列的定义是varchar(10),且是utf8,不能为空,则key_len为10 * 3 + 2,可以为空则key_len为10*3+2+1

此外,decimal列的计算方法与上面一样,如果可以为空,则在数据类型占用字节的基础上加1,但是,decimal本身所占用字节数,计算就比较复杂。

根据官方文档可以知道,decimal定义为decimal(M,D),其中,M是总的位数,D是小数点后保留的位数。小数点前与小数点后的数字分开存储,且以9位数为1组,用4个字节保存,如果低于9位数,需要的字节数如下：

1. Leftover Digits Number of Bytes
2. -----------------------------
3. |0 |0 |
4. |1-2 |1 |
5. |3-4 |2 |
6. |5-6 |3 |
7. |7-9 |4 |
8. -----------------------------

 

 

例如：

• decimal(20,6)=> 小数点左边14位,小数点右边6位 => 小数点左边分组为5 + 9,需要3个字节+4个字节存储,小数点一个分组,需要3个字节存储 => 总共需要10个字节
• decimal(18,9)=> 小数点左边9位数,小数点右边9位数 => 分别使用4个字节存储 => 共需要 8个字节
• decimal(18,2)=> 小数点左边16位数,小数点右边2位数 => 分组为7 + 9,需要8个字节存储,小数点右边1个字节存储 => 共需要9个字节

通过key_len分析联合索引

如下所示,我们定义了一个表t,表t包含a、b、c、d共4列：

1. mysql> show create table t\G
   *************************** 1. row ***************************
          Table: t
   Create Table: CREATE TABLE `t` (
     `a` int(11) NOT NULL,
     `b` int(11) DEFAULT NULL,
     `c` int(11) DEFAULT NULL,
     `d` int(11) DEFAULT NULL,
     PRIMARY KEY (`a`),
     KEY `ix_x` (`b`,`d`,`c`)
   ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
   1 row in set (0.00 sec)
   
   

 

 

现在要执行SQL语句如下：
select a from t where b = 5 and d = 10 order by c;

 

假设我们有一个索引ix_x(b,d,c),通过explain得到如下输出：

1. mysql> explain select a from t where b = 5 and d = 10 order by c;
   +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------------+------+--------------------------+
   | id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref         | rows | Extra                    |
   +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------------+------+--------------------------+
   |  1 | SIMPLE      | t     | ref  | ix_x          | ix_x | 10      | const,const |    1 | Using where; Using index |
   +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------------+------+--------------------------+
   1 row in set (0.00 sec)
   
   

 

可以看到,查询语句使用了联合索引中的b和d两列来过滤数据。

如果我们定义的联合索引不是`ix_x(b,d,c)`,而是`ix_x(b, c, d)`,通过explain得到的输入如下：

1. mysql> alter table t drop index ix_x;
   mysql> alter table t add index ix_x(b, c, d);
   mysql> explain select a from t where b = 5 and d = 10 order by c;
   +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------+------+--------------------------+
   | id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref   | rows | Extra                    |
   +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------+------+--------------------------+
   |  1 | SIMPLE      | t     | ref  | ix_x          | ix_x | 5       | const |    2 | Using where; Using index |
   +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+-------+------+--------------------------+
   1 row in set (0.00 sec)
   
   

 

key_len为5,也就是说,只用到了联合索引中的第一列,可以看到,虽然联合索引包含了我们要查询的所有列,但是,由于定义的顺序问题,SQL语句并不能够充分利用索引。