MySQL的查询计划中ken_len的值计算方法

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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：

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：

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：

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：

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
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
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：

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

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：

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：

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：

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。