MySQL执行计划extra中的using index 和 using where using index 的区别

本文出处：http://www.cnblogs.com/wy123/p/7366486.html 
（保留出处并非什么原创作品权利，本人拙作还远远达不到，仅仅是为了链接到原文，因为后续对可能存在的一些错误进行修正或补充，无他）

mysql执行计划中的extra列中表明了执行计划的每一步中的实现细节，其中包含了与索引相关的一些细节信息
其中跟索引有关的using index 在不同的情况下会出现Using index， Using where Using index ，Using index condition等
那么Using index 和 Using where;Using index 有什么区别？网上搜了一大把文章，说实在话也没怎么弄懂，于是就自己动手试试。

本文仅从最简单的单表去测试using index 和 using where using index以及简单测试using index condition的情况的出现时机 。
执行计划的生成与表结构，表数据量，索引结构，统计信息等等上下文等多种环境有关，无法一概而论，复杂情况另论。

测试环境搭建

　　测试表以及测试数据搭建，类似于订单表和订单明细表，暂时先用订单表做测试

　　测试表结构

create table test_order
(
    id int auto_increment primary key,
    user_id int,
    order_id int,
    order_status tinyint,
    create_date datetime
);

create table test_orderdetail
(
    id int auto_increment primary key,
    order_id int,
    product_name varchar(100),
    cnt int,
    create_date datetime
);

create index idx_userid_order_id_createdate on test_order(user_id,order_id,create_date);

create index idx_orderid_productname on test_orderdetail(order_id,product_name);

测试数据（50W）

CREATE DEFINER=`root`@`%` PROCEDURE `test_insertdata`(IN `loopcount` INT)
    LANGUAGE SQL
    NOT DETERMINISTIC
    CONTAINS SQL
    SQL SECURITY DEFINER
    COMMENT ''
BEGIN
    declare v_uuid  varchar(50);
    while loopcount>0 do
        set v_uuid = uuid();
        insert into test_order (user_id,order_id,order_status,create_date) values (rand()*1000,id,rand()*10,DATE_ADD(NOW(), INTERVAL - RAND()*20000 HOUR));
        insert into test_orderdetail(order_id,product_name,cnt,create_date) values (rand()*100000,v_uuid,rand()*10,DATE_ADD(NOW(), INTERVAL - RAND()*20000 HOUR));
        set loopcount = loopcount -1;
    end while;
END

Using index VS Using where Using index

　　首先，在"订单表"上，这里是一个多列复合索引
　　create index idx_userid_order_id_createdate on test_order(user_id,order_id,create_date);

 

Using index 

1，查询的列被索引覆盖，并且where筛选条件是索引的是前导列，Extra中为Using index

Using where Using index

　　1，查询的列被索引覆盖，并且where筛选条件是索引列之一但是不是索引的不是前导列，Extra中为Using where; Using index，
　　　 意味着无法直接通过索引查找来查询到符合条件的数据

2，查询的列被索引覆盖，并且where筛选条件是索引列前导列的一个范围，同样意味着无法直接通过索引查找查询到符合条件的数据

 　　

NULL（既没有Using index，也没有Using where Using index，也没有using where）

　　1，查询的列未被索引覆盖，并且where筛选条件是索引的前导列，
　　     意味着用到了索引，但是部分字段未被索引覆盖，必须通过“回表”来实现，不是纯粹地用到了索引，也不是完全没用到索引，Extra中为NULL(没有信息)

Using where

　　1，查询的列未被索引覆盖，where筛选条件非索引的前导列，Extra中为Using where

　　2，查询的列未被索引覆盖，where筛选条件非索引列，Extra中为Using where

　　

　　using where 意味着通过索引或者表扫描的方式进程where条件的过滤，
　　反过来说，也就是没有可用的索引查找，当然这里也要考虑索引扫描+回表与表扫描的代价。
　　这里的type都是all，说明MySQL认为全表扫描是一种比较低的代价。

 Using index condition

　　1，查询的列不全在索引中，where条件中是一个前导列的范围

　　

　　2，查询列不完全被索引覆盖，查询条件完全可以使用到索引（进行索引查找）

　　

　　参考：MySQL · 特性分析 · Index Condition Pushdown (ICP)
　　using index conditoin 意味着查询列的某一部分无法直接使用索引
　　上述case1中，
　　如果禁用ICP（set optimizer_switch='index_condition_pushdown=off'），
　　执行计划是using where，意味着全表扫描，如果启用ICP，执行计划为using index Condition，意味着在筛选的过程中实现过滤
　　上述case1中
　　第二个查询条件无法直接使用索引，隐含了一个查找+筛选的过程。
　　两个case的共同点就是无法直接使用索引。

结论：
　　1,Extra中的为Using index的情况
　　　　where筛选列是索引的前导列 &&查询列被索引覆盖 && where筛选条件是一个基于索引前导列的查询，意味着通过索引超找就能直接找到符合条件的数据，并且无须回表

　　2,Extra中的为空的情况
　　　　查询列存在未被索引覆盖&&where筛选列是索引的前导列，意味着通过索引超找并且通过“回表”来找到未被索引覆盖的字段，

3,Extra中的为Using where Using index：
　　出现Using where Using index意味着是通过索引扫描（或者表扫描）来实现sql语句执行的，即便是索引前导列的索引范围查找也有一点范围扫描的动作，不管是前非索引前导列引起的，还是非索引列查询引起的。

20200313补充，这里有一个很经典的例子，会出现using index condition;using where的情况，这种情况暂时不知道怎么去解释，按道理也不是ICP？？
https://juejin.im/post/5cef832e5188257c6b516d1f
using index condition;using where出现的时候，实际上是分两步
1，第一步是ICP，在存储引擎层发生的
2，第二步是using where，是在server层过滤的。

尚未解决的问题：

　　　　 查询1

查询2

　　　　

　　　　查询3（逻辑上等价于查询1+查询2），执行计划发生了很大的变化。

总结：

　　MySQL执行计划中的Extra中信息非常多，不仅仅包括Using index，Using where Using index，Using index condition，Using where，尤其是在多表连接的时候，这一点在相对MSSQL来说，不够直观或者结构化。
　　MSSQL中是通过区分索引查找（index seek），索引扫描（index scan），表扫描（table scan）来实现具体的查询的，这图形化的执行计划在不同的场景下是非常直观的，要想完全弄懂MySQL的这个执行计划，可能要更多地在实践中摸索。