MySQL2-Explain详解

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Explain工具介绍

使用Explain关键字可以模拟优化器执行SQL语句，分析你的查询语句或是结构的性能瓶颈。在select语句之前增加explain关键字，Mysql会在查询上设置一个标记，执行查询会返回执行计划的信息，而不是执行这条SQL
注意：如果from中包含子查询，仍会执行该子查询，将结构放入临时表中

示例代码

DROP TABLE IF EXISTS `actor`; 
CREATE TABLE `actor` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `update_time` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `actor` (`id`, `name`, `update_time`) VALUES (1,'a','2017-12-22 15:27:18'), (2,'b','2017-12-22 15:27:18'), (3,'c','2017-12-22 15:27:18');

DROP TABLE IF EXISTS `film`;
CREATE TABLE `film` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `film` (`id`, `name`) VALUES (3,'film0'),(1,'film1'),(2,'film2');

DROP TABLE IF EXISTS `film_actor`;
CREATE TABLE `film_actor` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `film_id` int(11) NOT NULL,
  `actor_id` int(11) NOT NULL,
  `remark` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_film_actor_id` (`film_id`,`actor_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `film_actor` (`id`, `film_id`, `actor_id`) VALUES (1,1,1),(2,1,2),(3,2,1);

explain select * from actor;

在查询中的每个表都会输出一行，如果有两个表通过join连接查询，那么会输出两行

explain两个变种

• explain extended
  会在explain的基础上额外提供一些查询优化的信息（5.7自动加上了，不需要这个命令了）紧随其后通过shouw warnings命令可以得到优化后的查询语句，从而看出优化器优化了什么。额外还有filtered列，是一个半分比的值。rows * filtered/100 可以估算出将要和explain中前一个表进行连接的行数。
  
• explain partitions
  相比explain多了个partitions字段(5.7以后，explain默认有了)，如果查询时基于分区表的话，会显示查询将访问的分区

explain中的列

接下来我们将展示 explain 中每个列的信息。

id列

id列的编号是select的序列号，有几个select就有几个id，并且id的顺序是按select出现的顺序增长的。
id列值越大优先级越高，id相同则是从上往下执行，id为NULL最后执行

select_type列

select_type表示对应行是简单还是复杂查询

1. simple：简单查询，不包含子查询和union

2. primary：复杂查询中最外层的select

3. subquery：包含在select中的子查询（不在from子句中）

4. derived：包含在from自居中的子查询，MySQL会将结果存放在一个临时表中，也称为派生表
   mysql> set session optimizer_switch=‘derived_merge=off’; #关闭mysql5.7新特性对衍生表的合
   并优化
   mysql> explain select (select 1 from actor where id = 1) from (select * from film where
   id = 1) der;

5. union：在union中的第二个和随后的select

table列

这一列表示explain的一行正在访问哪个表
当from子句中有子查询时，table列时格式，表示当前查询依赖id=N的查询，于是先执行id=N的查询
当有union时，union result的table列的值为 ，1和1表示参与union的select行id。

type列

这一列表示关联类型或访问类型，即MySQL决定如何查找表中的行，查找数据行记录的大概范围。
依次从最优到最差分别为：system > const > eq_ref > ref > range > index >ALL
一般来说得保证查询达到range级别，最大达到ref

• NULL：mysql能够在优化阶段分解查询语句，在执行阶段用不着访问表或索引。例如：在索引列中取最小值，可以单独查找索引来完成，不需要在执行时访问表
  

• const,system：mysql能对查询的某部分进行优化并将其转换成一个常量(可以看show warnings的结果)。用于primary key 或 unique key的所有列与常数比较时，所以表最多有一个匹配行，读取一次，速度比较快。system时const的特例，表里只有一条元组匹配时为system。（意思就是system只有在数据找到一条的情况下出现）

 explain extended select * from (select * from film where id =1) tmp;

• eq_ref：primary key或 unique key 索引所在部分被连接使用，最多只会返回一条符合条件的记录。这可能时在const之外最好的联接类型了，简单的select查询不会出现这种type

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

• ref：相比eq_ref，不使用唯一索引，而是使用普通索引或者唯一性索引的部分前缀，索引要和某个值相比较，可能会找到多个符合条件的行(hang)。

1. 简单 select 查询，name是普通索引（非唯一索引）
mysql> explain select * from film where name = 'film1';

关联表查询，idx_film_actor_id是film_id和actor_id的联合索引，这里使用到了film_actor的左边前缀film_id部分。
mysql> explain select film_id from film left join film_actor on film.id = film_actor.film_id;

• range：范围扫描通常出现在in(),between,>,<,>=等操作中，使用一个索引来检索给定范围的行。

mysql> explain select * from actor where id > 1;

• index：扫描全索引就能拿到结果，一般是扫描某个二级索引，这种扫描不会从索引树根节点开始快速查找，而是直接对二级索引的叶子节点遍历和扫描，速度还是比较慢的，这种查询一般为使用覆盖索引，二级索引一般比较小，所以这种通常比ALL快一些。

explain select * from film;

为什么这里是走的idx_name这个索引？没有走主键索引？
因为MySQL底层有一套判断使用哪个索引的机制，这里是因为这张表一共就2个字段，而这inx_name索引树就已经包含了id和name，这时候选择用主键和二级索引，它会优先选择二级索引因为它的索引树大小会小很多。
如果有很多其他字段，可能会选择主键索引，因为你选择了二级索引还得做回表操作

• ALL：即全表扫描，扫描你的聚簇索引的所有叶子节点。通常情况下这需要增加索引来进行优化了

 explain select * from actor;

possible_keys列

这一列显示查询可能使用哪些索引来查找。
explain时可能出现possible_keys有列，而key显示NULL的情况，这种情况是因为表中数据不多，mysql认为索引对此查询帮助不大，所以选择全表扫描。
如果该列是NULL，则没有相关的索引。在这种情况下可以通过检查where子句看是否可以创建一个适当的索引来提高查询性能，然后用explain查看效果。

key列

这一列显示MySQL使用采用那个索引来优化对该表的访问。
如果没有使用索引，则该列是NULL。如果想强制MySQL使用或忽视possibe_keys列中的索引，在查询中使用force index、ignore index。

key_len列

这一列显示了MySQL在索引里使用的字节数，通过这个值可以算出具体使用了索引中的哪些列。
举例来说，film_actor的联合索引 idx_film_actor_id 由 film_id 和 actor_id 两个int列组成，并且每个int是4字节。通过结果中的key_len=4可推断出查询使用了第一个列：film_id列来执行索引查找。

explain select * from film_actor where film_id = 2;

ref列

这一列显示了在key列记录的索引中，表查找值所用到的列或常量，常见的有：const（常量），字段名(例：film.id)

rows列

这一列是MySQL估计要读取并检测的行数，注意这个不是结果集里的行数

Extra列

这一列展示的是额外信息，常见的重要值如下：

1. Using index：使用覆盖索引 （不会回表）
   覆盖索引定义：MySQL执行计划explain结果里的key有使用索引，如果select后面查询的字段都可以从这个索引的树中获取，这种情况一般可以说用到了覆盖索引，extra里一般都有using index；覆盖索引一般针对的是辅助索引，整个查询结构只通过辅助索引就能拿到结构，不需要通过辅助所以树找到主键，再通过主键去主键索引树里获取其他字段值

explain select film_id from film_actor where film_id = 1;

2. Using where：使用where语句来处理结果，并且查询的列未被索引覆盖

explain select * from actor where name = 'a';

3. Using index condition：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

explain select * from film_actor where film_id > 1;

1. Using temporary：MySQL需要创建一张临时表来处理查询。出现这种情况一般是要进行优化的，首先是想导用索引来优化。
   4.1 actor.name没有索引，此时创建一张临时表来distinct

explain select distinct name from actor;

4.2 film.name创建了idx_name索引，此时查询时extra时using index ，没有用临时表

explain select distinct name from film;

5. Using filesort：将用外部排序而不是索引排序，数据较小时从内存排序，否则需要再磁盘完成排序。这种情况下一般也是要考虑使用索引来优化的
   5.1 actor.name未创建索引，会浏览actor整个表，保存排序关键字name和对应的id，然后排序name并检索行记录

explain select * from actor order by name;

5.2 film.name建立了idx_name索引,此时查询时extra是using index

explain select * from film order by name;

6. Select tables optimized away：使用某些聚合函数（比如 max、min）来访问存在索引的某个字段

explain select min(id) from film;