explain性能详细分析

首先看看sql的执行过程：

 

explain的返回列详解

1、id列：每个select都有一个对应的id号，并且是从1开始自增的。一共由四种情况。

（1）id号相同，从上往下执行。

CREATE table users(
	id int PRIMARY KEY,
	user_id int
)
CREATE table orders(
	id int PRIMARY KEY,
	order_id int
)

-- create index inx_users_user on users(user_id);
create index inx_orders_order on orders(order_id);

explain 
select users.* from users inner join orders on users.id = orders.id;

id号相同，从上往下执行，先users再orders

（2）id号不同，号大的先执行

EXPLAIN
select id from users where id = (select id from orders where id = 2);

id号不同，号大的先执行，先orders再users

（3)两种情况都有————限制性序号大的，再同级从上往下执行。

set session OPTIMIZER_switch='derived_merge=off';#关闭5.7对衍生表合并优化
EXPLAIN
select * from (select users.id from users where user_id = 1) temp inner join orders on temp.id = orders.id;
set session OPTIMIZER_switch='derived_merge=on';

 

先 （2）后（1）。先user之后derived2，之后orders

uses产生衍生表，衍生表显示derived2（因为id为2的表产生的衍生表）

（4）有null

explain 
select * from users
UNION
select * from orders;

 显示null，最后执行null。表示结果集，并且不需要使用它进行查询。

2、select_type:表示查询语句执行的查询操作类型

（1）simple：简单select、连接查询。不包括union和子查询的select。

explain 
select * from users;

explain 
select users.* from users inner join orders on users.id = orders.id;

（2）primary：复杂查询中最外层查询，比如使用union或者union all时，id为1的记录select_type通常时primary 

如union语句1——（4）：

explain 
select * from users
UNION
select * from orders;

 

先执行的orders被标记为union，users就是最外层的被标记为primary。

再如子查询1——（3）：

set session OPTIMIZER_switch='derived_merge=off';
EXPLAIN
select * from (select users.id from users where user_id = 1) temp inner join orders on temp.id = orders.id;
set session OPTIMIZER_switch='derived_merge=on';

 

为什么有两个primary，先用users衍生表derived2。外层只是用了连接查询，所以外层的两个连接表都是primary。

（3）subquery：指在select语句中出现的子查询（不在from语句中），并且结果不依赖外部查询（不相关子查询）

EXPLAIN
select id from users where id = (select id from orders where id = 2);

为什么强调不在from语句中呢？

        在from中的子句，可想而知是作为表的，所以大概率时衍生表类型。

不在from语句中的不相关子查询，类型就是subquery。 

（4）dependent subquery：指在select语句中出现的查询语句（不在from语句中），相关子查询

EXPLAIN
select id from users where id = (select orders.id from orders where users.id = orders.id and id = 3);

不在from语句中的相关子查询，类型就是dependent subquery。

（5）derived：派生表，在from子句的查询语句，表示从为外部数据源中推导出来的，而不是从select语句中的其他列中选择出来的。 

set session OPTIMIZER_switch='derived_merge=off';
EXPLAIN
select * from (select users.id from users where user_id = 1) temp inner join orders on temp.id = orders.id;
set session OPTIMIZER_switch='derived_merge=on';

（6） union：分为union和union all两种，若第二个select出现在union之后，则被标记为union，如果union被from子句的子查询包含，那么第一个select被标记为derived。union会去重，union all不会去重。

explain 
select * from users
UNION
select * from orders;

3、type列：查询所使用的访问类型

 需要知道的效率从高到低：
system    const     eq_ref     ref      range    index     all

一般来说保证range级别，最好能达到ref

（1）system：const类型的一种特使场景，查询的表只有一行记录的情况。并且该表使用的存储引擎的统计数据是精确的。

实验发现InnoDB创建表，并且直插入一条数据，但是type类型是all，这是为什么呢？

create table product(
	id int PRIMARY KEY,
	price VARCHAR(10)
)

insert into product values(1,'123');

explain 
select * from product;

 原因： 就如上述概念所说的，表使用的存储引擎的统计数据是精确的才是system。InnoDB的统计数据不是精准的，虽然只有一条数据但是type是all。

Memory存储引擎（Hash索引）的统计数据是精确的，所以当只有一条数据的时候type是system。

在InnoDB中查找只有一行数据的系统表，type类型是system。

explain select * from mysql.proxies_priv;

有多行数据的系统表

（2）const：where条件是基于主键或者唯一索引查看一行，并且连接条件是常量（变量就是不确定的）

EXPLAIN
select * from product where id = 1;

（3）eq_ref：基于主键或者唯一索引连接的两个表，对于每个索引键值，只有一条匹配记录，被驱动表的类型为eq_ref

explain 
select * from users inner join orders on users.id = orders.id;

 正如概念所说，被驱动表orders是eq_ref类型。

 问题发现1：驱动表users，类型是all，看rows为8，因为需要users的id列的所有值所以全表扫描，但是如果建辅助索引，类型就变为index（这里index的原因是直接扫描了辅助索引不用回表就可以获取到全部的主键值，这很好理解）。但是这里我产生疑问，index和all的区别到底是什么？

        我认为的index是全表扫描聚簇索引的时候只扫描主键值，不扫描数据value。全表扫描不光扫描主键值还扫描value。

        但是 当删除辅助索引，驱动表变为all，这就证明在扫描聚簇索引的时候发生了全表扫描，为什么不只是扫描主键值这样也是index。看来我的理解有误，欢迎评论区对我进行指导。

问题发现2：概念所说的主键或者唯一索引连接的两个表，那连接条件是驱动表.主键=被驱动表.唯一索引列，是否还是eq_ref

答：否

explain 
select * from users inner join orders on users.id = orders.order_id;

我们可以这么理解，因为唯一索引可以允许插入多个null，所以这样就违反了概念的只有一条匹配记录。 

（4）ref：基于非唯一索引连接两个表或者通过二级索引与常量进行等值匹配，可能会存在多条记录。

①第一种情况：基于非唯一索引连接的两个表

explain 
select * from users inner join orders on users.id = orders.order_id;

上述order_id的唯一索引被删除了

发现这和上面的问题发现2，都是相同的，被驱动表不管是唯一索引还是非唯一索引类型都是ref（确认过了），这是为什么？我学习的视频和文档都没有给出解释或者说没有发现这个问题，欢迎评论区解答。 

②第二种情况：通过二级索引（非唯一索引）列进行等值匹配

explain 
select * from orders where order_id = 11;

实验发现order_id如果为非唯一索引的等值查询type就是ref，如果是唯一索引的等职查询就是const。 

 （5）range：扫描部分索引，比如使用索引获取某些范围区间的记录。

explain 
select * from orders where id > 3;

explain 
select * from orders where order_id > 11;

有些概念说的是非唯一索引进行扫描部分索引，实验发现唯一索引扫描部分索引也会range。

当id > 1为条件时，系统选择了全表扫描。待解决。。。。。 

（6）index：扫描整个索引就能拿到结果，一般时二级索引，这种查询一般为使用覆盖索引（需优化，缩小数据范围）

（7）all：扫描整个表进行匹配，即扫描聚簇索引树

all和index的区别：

all全表扫描，扫描整个索引树。

index一般发生在覆盖索引上，全表扫描整个辅助索引（二级索引）

但是index还有一种情况，请看。

explain
select id from users;

 

上述用到了主键索引，type类型是index，extra是using index意思是使用到了覆盖索引。

        我在这里纠结了很长时间，因为我认为使用二级索引不回表才是覆盖索引。

这里我们可以认为，主键索引是一个特殊的二级索引，没有回表，查找数据就是index覆盖索引。

问题（欢迎评论区解答）：

explain 
select * from users inner join orders on users.id = orders.id;

既然上述使用主键索引可以index，为什么驱动表类型不可以是index。可能表连接有些特殊情况，其中的水很深，我学到之后会完善这个问题。