学习篇-mysql-优化06-通过explain分析SQL执行计划

一、通过explain分析SQL执行计划

• SQL的执行计划反映出了SQL的执行效率，在执行的SQL前面加上explain即可。

  

  • id列

    • 数字越大越先执行，如果数字一样大，那么就从上往下依次执行，id列为null就表示这是一个结果集，不需要使用它来进行查询。

  • select_type列

    • simple：表示不需要union操作或者不包含子查询的简单select查询，有连接查询时，外层的查询为simple，且只有一个。

      explain select * from film where film_id=2;
      

      

    • primary：一个需要union操作或者含有子查询的select，位于最外层的查询，select_type即为primary，且只有一个

      explain select film_id from film union all select film_id from film_actor;
      

      

    • union：union连接的两个select查询，第一个查询是dervied派生表，除了第一个表外，第二个以后的表select_type都是union

      explain select film_id from film  union select film_id from film_actor 
      

      

    • union result：包含union的结果集，在union和union all语句中，因为它不需要参与查询，所以id字段为null

    • dependent union：与union一样，出现在union或者union all语句中，但是这个查询要受到外部查询的影响。

      explain select * from film_category where film_id in (select film_id from film union all select film_id from film_actor)
      

      

    • subquery：除了from子句中包含的子查询外，其他地方出现的子查询都可能是subquery

      explain select (select 1 from actor limit 1) from film
      

      

    • dependent subquery：与dependent union类似，表示这个subquery的查询要受到外部查询的影响

      explain select * from film_category where film_id in (select film_id from film union all select film_id from film_actor)
      

      

    • derived：from子句中出现的子查询，也叫做派生表，其他数据库中可能叫做内嵌视图或者嵌套select

      explain select (select 1 from actor where film_id = 1) from (select * from film where film_id = 1) der
      

      其中select * from film where film_id = 1在5.6是有派生表的，在8已优化。

    • materialization：物化通过将子查询结果作为一个临时表来加快查询执行速度，正常来说是常驻内存，下次查询会再次引用临时表。

      explain select * from t2 where id in (select id from t1)
      

      

  • table列

    • 显示的查询表名，如果查询使用了别名，那么这里显示的是别名，如果不涉及对数据表的操作，那么这显示为null，如果显示为尖括号括起来的就表示这个是临时表，后边的N就是执行计划中的id，表示结果来自于这个查询产生。如果是尖括号括起来的, 与类似，也是一个临时表，表示这个结果来自于union查询的id为M,N的结果集。

  • type列【重点】

    • system：表中只有一行数据或者是空表，且只能用于myisam和memory表，如果是Innodb引擎表，type列在这个情况通常都是all或者index

    • const：使用唯一索引或者主键，返回记录一定是1行记录的等值where条件时，通常type是const，其他数据库也叫做唯一索引扫描。

      • 表结构

        

      • 使用主键查询

        explain select * from film where film_id=1;
        

        

      • 如果不走索引，或者主键，就会走全表扫描

        

    • eq_ref：出现在要连接多个表的查询计划中，驱动表循环获取数据，这行数据是第二个表的主键或者唯一索引，作为条件查询只返回一条数据，且必须为not null，唯一索引和主键是多列时，只有所有的列都用作比较时才会出现eq_ref

      explain select * from film_actor left join film on film_actor.film_id = film.film_id;
      

      

    • ref：不像eq_ref那样要求连接顺序，也没有主键和唯一索引的要求，只要使用相等条件检索时就可能出现，常见与辅助索引的等值查找或者多列主键、唯一索引中，使用第一列之外的列作为等值查找也会出现，总之，返回数据不唯一的等值查找就可能出现。

      explain select * from film where title='film1'
      

      

    • fulltext：全文索引检索，全文索引的优先级很高，若全文索引和普通索引同时存在时，mysql不管代价，优先选择使用全文索引

      • 表结构

        

      • 添加全文索引

        create fulltext index ft_idx_t2_name_nickname on t2(name, nickname) with parser ngram;
        

      • 查询结果

        explain select * from t2 where match(name, nickname) against('生');
        

        

    • ref_or_null：与ref方式类似，只是增加了null值得比较，实际用的不多。

       explain select * from t2 where name='张三' or name is null;
      

      

    • unique_subquery：用于where中的in形式子查询，子查询返回不重复值唯一值。

    • index_subquery：用于in形式子查询使用到了辅助索引或者in常数列表，子查询可能返回重复值，可以使用索引将子查询去重。

    • range：索引范围扫描，常见于使用>,<,is null,between,in,like等运算符的查询中。

      explain select * from t2 where id > 1;
      

      

    • index_merge：表示查询使用了两个以上的索引，最后取交集或者并集，常见and，or的条件使用了不同的索引，官方排序这个在ref_or_null之后，但是实际上由于要读取多个索引，性能可能大部分时间都不如range

      • 表结构

        

      • sql演示

        // 多个and，不走index_merge
        explain select * from t2 where id = 1 and name='张三' and description='好学生';
        // 一个以及一个以上的or 走index_merge
        explain select * from t2 where name='张三' or description='好学生';
        // 一个and 和 一个or 走index_merge
        explain select * from t2 where id = 1 and name='张三' or description='好学生';
        

      • 结果

        

    • index：索引全表扫描，把索引从头到尾扫一遍，常见于使用索引列就可以处理不需要读取数据文件的查询、可以使用索引排序或者分组的查询。

      explain select id from t2;
      

      

    • all：这个就是全表扫描数据文件，然后再在server层进行过滤返回符合要求的记录。【效率是最差的】

      explain select * from t2;
      

      

    • type总结：

      • 依次性能从好到差：system、const、eq_ref、ref、fulltext、ref_or_null、unique_subquery、index_subquery、range、index_merge、index、all，除了all之外，其他的type都可以使用索引，除了index_merge之外，其他的type只可以用到一个索引。一般来说，好的sql查询至少达到range级别，最好能达到ref

  • possible_keys列

    • 查询可能使用到的索引

  • key列：

    • 查询真正使用到的索引，select_type为index_merge时，这里可能出现两个以上的索引，其他的select_type这里只会出现一个。

  • key_len列：

    • 用于处理查询的索引长度，如果是单列索引，那就是整个索引长度，如果是多列索引，那么查询不一定都能使用到所有的列，具体使用到了多少个列的索引，这里就会计算进去，没有使用到的列不会计算进去。留意下这个列的值，算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。另外，key_len只计算where条件用到的索引长度，而排序和分组就算用到了索引，也不会计算到key_len中。

  • ref列

    • 如果是使用的常数等值查询，这里会显示const，如果是连接查询，被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段，如果是条件使用了表达式或者函数，或者条件列发生了内部隐式转换，这里可能显示为func

  • rows列

    • 这里是执行计划中估算的扫描行数，不是精确值

  • extra列

    • no tables used：不带from字句的查询或者from dual查询

    • NULL：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。

      // * 表示所有，不是每个字段都是有索引的
      explain select * from t2 where id=1;
      

      

    • using index：查询时不需要回表查询，直接通过索引就可以获取查询的数据

    • using where：查询的列末被索引覆盖，where筛选条件非索引的前导列

      explain select * from t2 where nickname='小三';
      

      

    • using where using index：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前导列，意味着无法直接通过索引查找来查询到符合条件的数据

      • 表结构

        

      • 演示sql

        explain select name from t2 where name='1';
        

      • 效果

        

    • using index condition：与using where 类似，查询的列不完全被索引覆盖，where条件中是一个前导列的范围。

      • 表结构

        

      • sql

        explain select * from t1 where id > 1 and id < 1000;
        

      • 效果

        

    • using temporary：表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表，执行计划中看不出来，需要查看status变量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table才能看出来

      // 无索引
      explain select distinct first_name from actor;
      

      

    • using filesort：mysql会对结果使用一个外部索引排序，而不是按索引次序从表里读取行。此时mysql会根据联接类型浏览所有符合条件的记录，并保存排序关键字和行指针，然后排序关键字并按顺序检索行信息。这种情况下一般也是要考虑使用索引来优化的。

      explain select * from film order by title;
      

      

    • using intersect：表示使用and的各个索引的条件时，该信息表示是从处理结果获取交集

      explain select * from film where film_id > 2 and title = 'a';
      

      

    • using union：表示使用or连接各个使用索引的条件时，该信息表示从处理结果获取并集

      explain select * from film where film_id > 2 or title = 'a';
      

      

    • using sort_union和using sort_intersection：用and和or查询信息量大时，先查询主键，然后进行排序合并后返回结果集

      explain select * from film where film_id > 2 or title = 'a' and language_id != 1 and original_language_id =1 \G;
      

      

    • firstmatch(tb_name)：5.6x开始引入的优化子查询的新特性之一，常见于where字句含有in()类型的子查询。如果内表的数量比较大，就可能出现这个

    • loosescan(m…n)：5.6x之后引入的优化子查询的新特性之一，在in()类型的子查询中，子查询返回的可能有重复记录时，就可能出现这个

  • filtered列

    • 使用explain extended时会出现这个列，5.7之后的版本默认就有这个字段，不需要使用explain extended了。这个字段表示存储引擎返回的数据在server层过滤后，剩下多少满足查询的记录数量的比例，注意是百分比，不是具体记录数。