七种扫描方式由快到慢，同一个 join 语句三种结局——索引有多重要，explain 说了算
《数据库内核原理》第 32 篇：explain 的 type 字段。
《数据库允许空值(null)，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。
explain是MySQL性能调优过程中必须掌握的工具，今天花1分钟简单说下，explain结果中常见的type结果及代表的含义，并且通过同一个SQL语句的性能差异，说明建立正确的索引多么重要。
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：
（1）system：系统表，少量数据，往往不需要进行磁盘IO；
（2）const：常量连接；
（3）eq_ref：主键索引(primary key)或者非空唯一索引(unique not null)等值扫描；
（4）ref：非主键非唯一索引等值扫描；
（5）range：范围扫描；
（6）index：索引树扫描；
（7）ALL：全表扫描(full table scan)；
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：
system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL
下面一一举例说明。
system
explain select * from mysql.time_zone;
上例中，从系统库mysql的系统表time_zone里查询数据，扫描类型为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。
explain select * from (select * from user where id=1) tmp;
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。
const
数据准备：
create table user (
id int primary key,
name varchar(20)
)engine=innodb;
insert into user values(1,'shenjian');
insert into user values(2,'zhangsan');
insert into user values(3,'lisi');
const扫描的条件为：
（1）命中主键(primary key)或者唯一(unique)索引；
（2）被连接的部分是一个常量(const)值；
explain select * from user where id=1;
如上例，id是PK，连接部分是常量1。
这里注意，防止隐式类型转换。
这类扫描效率极高，返回数据量少，速度非常快。
eq_ref
数据准备：
create table user (
id int primary key,
name varchar(20)
)engine=innodb;
insert into user values(1,'shenjian');
insert into user values(2,'zhangsan');
insert into user values(3,'lisi');
create table user_ex (
id int primary key,
age int
)engine=innodb;
insert into user_ex values(1,18);
insert into user_ex values(2,20);
insert into user_ex values(3,30);
insert into user_ex values(4,40);
insert into user_ex values(5,50);
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：
（1）join查询；
（2）命中主键(primary key)或者非空唯一(unique not null)索引；
（3）等值连接；
explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;
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。
ref
数据准备：
create table user (
id int,
name varchar(20) ,
index(id)
)engine=innodb;
insert into user values(1,'shenjian');
insert into user values(2,'zhangsan');
insert into user values(3,'lisi');
create table user_ex (
id int,
age int,
index(id)
)engine=innodb;
insert into user_ex values(1,18);
insert into user_ex values(2,20);
insert into user_ex values(3,30);
insert into user_ex values(4,40);
insert into user_ex values(5,50);
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。
explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;
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。
explain select * from user where id=1;
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。
range
数据准备：
create table user (
id int primary key,
name varchar(20)
)engine=innodb;
insert into user values(1,'shenjian');
insert into user values(2,'zhangsan');
insert into user values(3,'lisi');
insert into user values(4,'wangwu');
insert into user values(5,'zhaoliu');
range扫描就比较好理解了，它是索引上的范围查询，它会在索引上扫描特定范围内的值。
explain select * from user where id between 1 and 4;
explain select * from user where id in(1,2,3);
explain select * from user where id>3;像上例中的between，in，>都是典型的范围(range)查询。
必须是索引，否则不能批量”跳过”。
index
index类型，需要扫描索引上的全部数据。
explain select count(*) from user;
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。
此表为InnoDB引擎。
它仅比全表扫描快一点。
ALL
数据准备：
create table user (
id int,
name varchar(20)
)engine=innodb;
insert into user values(1,'shenjian');
insert into user values(2,'zhangsan');
insert into user values(3,'lisi');
create table user_ex (
id int,
age int
)engine=innodb;
insert into user_ex values(1,18);
insert into user_ex values(2,20);
insert into user_ex values(3,30);
insert into user_ex values(4,40);
insert into user_ex values(5,50);
explain select * from user,user_ex where user.id=user_ex.id;
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：
（1）扫描类型为eq_ref，此时id为主键；
（2）扫描类型为ref，此时id为非唯一普通索引；
（3）扫描类型为ALL，全表扫描，此时id上无索引；
由此可见，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：
system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL
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。
本文测试于MySQL5.6。
检验一下
检索练习 · 扫描方式排序
七种常见扫描方式由快到慢，正确的顺序是？
检索练习 · const 的条件
explain 结果中 type 为 const，需要同时满足哪两个条件？
检索练习 · eq_ref 与 ref
同一个 join 语句，把 id 从主键索引改成非唯一普通索引后，type 会如何变化？
检索练习 · 全表扫描
id 上不建任何索引时，join 语句的 type 是什么？为什么要极力避免？
type 搞定了，explain 结果里还藏着一个 Extra 字段，里面的六个信号能帮你启发式定位待优化的 SQL——第 33 篇：MySQL explain 的 Extra：六个待优化信号。
知其然，知其所以然。思路比结论更重要。