MySQL-Explain了解查询语句执行计划

前言：本文基于MySQL 5.7编写，如是其他版本可以对比官方文档做适当调整。

零、本文纲要

一、执行计划
二、Explain输出格式
三、Explain作用&局限性

tips：Ctrl + F 定位到所需内容阅读吧。

一、执行计划

执行计划是数据库根据 SQL 语句和相关表的统计信息作出的一个查询方案，这个方案是由查询优化器自动分析产生的。
使用explain关键字可以模拟优化器执行 SQL 查询语句，从而知道 MySQL 是如何处理你的 SQL 语句的，分析你的 select 语句或是表结构的性能瓶颈，让我们知道 select 效率低下的原因，从而改进我们的查询。
官方文档可参考：MySQL ：： MySQL 5.7 参考手册 ：： 8.8 了解查询执行计划

二、Explain输出格式

Explain输出格式.png

下面会对输出列的部分内容做说明，重要的有id、type、key、rows、extra。

• 1、id

SELECT查询的标识符。每个SELECT都会自动分配一个唯一的标识符：
① id如果相同，可以认为是一个分组，从上往下顺序执行；
② id值越大，表示优先级越高，越先执行；
③ id 列为 null，表示这是一个结果集，不需要使用它来进行查询。

• 2、select_type

SELECT类型。

select_type.png

• 3、table

输出查询所引用的表的名称。

• 4、partitions

查询将从表分区中匹配记录的分区。不理解分区的可以查看官方文档：关于分区的文档介绍。
① 创建分区表并插入数据

CREATE TABLE trb1 (id INT, name VARCHAR(50), purchased DATE)
    PARTITION BY RANGE(id)
    (
        PARTITION p0 VALUES LESS THAN (3),
        PARTITION p1 VALUES LESS THAN (7),
        PARTITION p2 VALUES LESS THAN (9),
        PARTITION p3 VALUES LESS THAN (11)
    );

INSERT INTO trb1 VALUES
    (1, 'desk organiser', '2003-10-15'),
    (2, 'CD player', '1993-11-05'),
    (3, 'TV set', '1996-03-10'),
    (4, 'bookcase', '1982-01-10'),
    (5, 'exercise bike', '2004-05-09'),
    (6, 'sofa', '1987-06-05'),
    (7, 'popcorn maker', '2001-11-22'),
    (8, 'aquarium', '1992-08-04'),
    (9, 'study desk', '1984-09-16'),
    (10, 'lava lamp', '1998-12-25');

② 执行sql查询

EXPLAIN SELECT * FROM trb1 WHERE id > 5;

③ 查询输出

partitions.png

• 5、type

是access_type，描述如何访问表，即 MySQL 决定如何查找表中的行。
以下将按从最佳类型到最差类型的顺序排列，具体如下：
① system
表中只有一行数据（等于系统表），这是 const 类型的特例，平时不会出现，可以忽略不计。
② const
使用唯一索引或者主键，表示通过索引一次就找到了，const 用于比较 primary key 或者 unique 索引。因为只需匹配一行数据，所有很快。如果将主键置于 where 列表中，mysql 就能将该查询转换为一个 const。

SELECT * FROM tbl_name WHERE primary_key=1;

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE primary_key_part1=1 AND primary_key_part2=2;

③ eq_ref
唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一行数据与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描。
对于来自先前表的行的每个组合，从该表中读取一行（如：关联查询A、B表，A表多个id每个id都会到B表中读取对应的行）。eq_ref可用于使用运算符比较的索引列。比较值可以是常量，也可以是使用在此表之前读取的表中的列的表达式。

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column=other_table.column;

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column_part1=other_table.column
  AND ref_table.key_column_part2=1;

④ ref
非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行。本质也是一种索引。
如果连接仅使用键的最左侧前缀或键不是唯一索引（如果连接无法根据键值选择单行），则使用 ref。

SELECT * FROM ref_table WHERE key_column=expr;

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column=other_table.column;

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column_part1=other_table.column
  AND ref_table.key_column_part2=1;

⑤ 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。
⑥ ref_or_null
与 ref 方法类似，只是增加了 null 值的比较。

SELECT * FROM ref_table
  WHERE key_column=expr OR key_column IS NULL;

⑦ index_merge
表示查询使用了两个以上的索引，索引合并的优化方法，最后取交集或者并集，常见 and ，or 的条件使用了不同的索引。

SELECT * FROM tbl_name WHERE key1 = 10 OR key2 = 20;

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE (key1 = 10 OR key2 = 20) AND non_key = 30;

SELECT * FROM t1, t2
  WHERE (t1.key1 IN (1,2) OR t1.key2 LIKE 'value%')
  AND t2.key1 = t1.some_col;

SELECT * FROM t1, t2
  WHERE t1.key1 = 1
  AND (t2.key1 = t1.some_col OR t2.key2 = t1.some_col2);

⑧ 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。

value IN (SELECT primary_key FROM single_table WHERE some_expr)

⑨ 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。

value IN (SELECT key_column FROM single_table WHERE some_expr)

⑩ range
索引范围扫描，常见于使用>,<,between ,in ,like等运算符的查询中。

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_column = 10;

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_column BETWEEN 10 and 20;

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_column IN (10,20,30);

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_part1 = 10 AND key_part2 IN (10,20,30);

⑩① index
索引全表扫描，把索引树从头到尾扫一遍。
⑩② all
遍历全表以找到匹配的行（Index 与 ALL 虽然都是读全表，但 index 是从索引中读取，而 ALL 是从硬盘读取）
⑩③ Null
MySQL 在优化过程中分解语句，执行时甚至不用访问表或索引。

• 6、possible_keys

显示查询可能使用到的索引。

• 7、key

显示查询实际使用哪个索引来优化对该表的访问。
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。

• 8、key_len

用于处理查询的索引长度，表示索引中使用的字节数。通过这个值，可以得出一个多列索引里实际使用了哪一部分。
注：key_len 显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即 key_len 是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的。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。

• 9、ref

显示哪个字段或者常数与 key 一起被使用。
① 如果是使用的常数等值查询，这里会显示 const。
② 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。
③ 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。

• 10、rows

表示 MySQL 根据表统计信息及索引选用情况，大致估算的找到所需的目标记录所需要读取的行数，不是精确值。

• 11、filtered

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。

• 12、extra

不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息。常见的如下：

extra.png

三、Explain作用&局限性

• 1、作用
  ① 表的读取顺序；
  ② 数据读取操作的操作类型；
  ③ 哪些索引可以使用；
  ④ 哪些索引被实际使用；
  ⑤ 表之间的引用；
  ⑥ 每张表有多少行被优化器查询。
• 2、局限性
  ① EXPLAIN 不会告诉你关于触发器、存储过程的信息或用户自定义函数对查询的影响情况；
  ② EXPLAIN 不考虑各种 Cache；
  ③ EXPLAIN 不能显示 MySQL 在执行查询时所作的优化工作；
  ④ 部分统计信息是估算的，并非精确值；
  ⑤ EXPALIN 只能解释 SELECT 操作，其他操作要重写为 SELECT 后查看。

四、结尾

以上即为Explain相关的基础内容，感谢阅读。