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MySQL 执行计划使用详解

愿天堂没有BUG

共 6527字，需浏览 14分钟

 · 2021-11-04

执行计划是什么？

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，分析你的查询语句或是表结构的性能瓶颈。

官网介绍：dev.mysql.com/doc/refman/…

前提介绍：文中所有案例 mysql 版本为 5.7.23

执行计划帮助我们完成什么事情？

  • 表的读取顺序

  • 数据读取操作的操作类型

  • 哪些索引可以使用

  • 哪些索引被实际使用

  • 表之间的引用

  • 每张表有多少行被优化器查询

怎么使用执行计划？

  • expain + SQL 语句

  • 执行计划包含信息

执行计划包含信息解释

id

select 查询的序列号，包含一组数字， 表示查询中执行 select 子句或操作表的顺序

use oemp;

#测试表1
CREATE TABLE `t1` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `other_column` varchar(30) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

#测试表2
CREATE TABLE `t2` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `other_column` varchar(30) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

#测试表3
CREATE TABLE `t3` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `other_column` varchar(30) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

#id 相同
explain select t2.* from t1,t2,t3 where t1.id = t2.id and t1.id = t3.id
and t3.other_column = '';

#id 不同
explain select t2.* from t2 where id = (select id from t1 where id = 
(select t3.id from t3 where t3.other_column = ''));

#id 相同和不同同时存在
explain select t2.* from (select t3.id from t3 where t3.other_column = '') s1,t2 
where s1.id = t2.id;
复制代码

包含三种情况：id 相同，id 不同，id 相同和 id 不同同时存在。

id 相同

id 相同，执行结果从上而下

  • 运行结果

id 不同

id不同如果是自查询，id 的序号会递增，id 值越大，优先级越高，越先被执行

  • 运行结果

id 相同和 id 不同时存在

id 如果相同，可以认为是一组的，从上往下执行；在所有组中，id 值越大，优先级越高，越先被执行；衍生 = DERIVED

  • 执行结果

derived_merge 是 Mysql5.7 引入的，会试图将 Derived Table (派生表，from 后的自查询) 视图引用，公用表达式（Common table expressions） 与外层查询进行合并。MySQL 5.7 不在兼容的实现方式，可以通过调整 optimizer_switch 来加以规避

set optimizer_switch='derived_merge=off';
复制代码

说白了，如果设置为 on 那么就不会出现 derived_merge 行 结果如下：

select_type

包括范围：simple. primary，subquery, derived, union, union result 查询类型主要是用于区别普通查询，联合查询，子查询等复杂的查询

  • simple，简单的select 语句，查询中不包含自查询或者 union

  • primary, 查询若包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为primary

  • subquery， 在 select 或 where 列表中包含子查询

  • derived，在 from 列表中包含自查询被标记为 derived （衍生）MySQL 会递归执行这些自查询，把结果放在临时表中。

  • union，若第二个 select 出现在 union 之后，则被标记为 union. 若 union 包含在 from 子句子查询中，外层 select 将别标记为 derived

  • union result, 从 union 表中获取结果的 select


table

  • 这行数据是关于那种表的


type

类型：all , index , range, ref, eq_ref, const, system ,null type 显示的是防卫类型，是较为重要的一个指标，结果从好到坏依次是：system > count > eq_ref > range > index > all

sytem > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge >> unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

system

表只有一行记录（等于系统表），这是 const 类型的特列， 平时不会出现，这个也可以忽略不计

count

explain select * from (select * from t1 where id =1) d1;
复制代码

表示通过索引一次就找到了， const 用于比较 primary key 或者 unique 索引。因为只匹配一行数据，所以很快如将主键置于where 列表中， MySQL 就能将该查询转换为一个常量。

eq_ref

explain select * from t1, t2 where t1.id = t2.id;
复制代码

唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描. 查询案例：

ref

# tb_emp ddl
CREATE TABLE `tb_emp` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,
  `dept_id` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
) ;

#员工表添加年龄列
alter table tb_emp add column `age` int(11) default null after `name`;

#添加复合索引
create index idx_emp_name_age on tb_emp(`name`, `age`);

explain select * from tb_emp where `name` = 'z3';
复制代码

非唯一性索引扫描， 返回匹配某个单独值的所有行，本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独的行，然而，它可能会找到多个符合个条件的行，所以它应该属于查找和扫描的混合体

range

explain select * from t1 where id between 1 and 3;

explain select * from t1 where id in (1, 2, 3);
复制代码

只检索给定范围内的行，使用一个索引来选择行。key 列显示使用了哪个索引 一般就是你在 where 语句中出现了 between、<、>、in 等的查询 这种范围扫描索引比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引的某个点，而结束于另一个点，不用全表扫描 案例结果：

index

explain select id from t1;
复制代码

Full Index Scan ， index 于 ALL的却别 ，index 类型只遍历索引树， 这通常比 ALL 快， 因为索引文件通常比数据文件小。（也就是说虽然 all 和 index 都是读全表，但是index 是从索引中读取的， 而 all 是从硬盘中读取的 ）查询结果：

all

explain select * from t1;
复制代码

Full Table Scan 将遍历全表找到匹配的行备注：一般来说，得以保证查询至少达到 rang 级别， 最好能达到 ref。

possible_keys

显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个。查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用.

key

实际使用的索引，如果为NULL，则没有使用索引 查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在KEY列表中

explain select col1, col2  from t1;

create index idx_col1_col2 on t1(col1, col2);

explain select col1, col2  from t1;
复制代码

案例一（加索引之前）案例二（加索引之后）

key_len

desc t1; 
explain select * from t1 where col1 = 'ab';
explain select * from t1 where col1 = 'ab' and col2 = 'bc';
复制代码

表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中的使用的索引的长度，在不损失精确性的情况下，长度越短越好 key_len 显示的只为索引字段的最大可能长度，** 并非实际使用长度**。即 key_len e是更具表定义计算而得，不是通过表内检索出的。查询结果：总结：条件越多，付出的代价越大，key_len 的长度也就越大，建议在一定条件的情况下，key_len 越短，效率越高。

Rows

根据表统计信息及索引选用情况， 大致估算出找到所需的记录所需读取的行数

filtered

Extra

包含不适合其他列中显示但十分重要的额外信息 id, select_type, table, type , possible_keys, key, key_len, ref, rows, Extra

1. Using filesort

文件排序

2. Using temporary

explain select col2 from t1 where col1 in ('ab', 'ac', 'as') group by col2 \G;

explain select col2 from t1 where col1 in ('ab', 'ac', 'as') 
group by col1, col2, col3 \G;
复制代码

使用了临时表保存中间结果， MySQL 在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序 order by 和分组查询 group by 。例子：

3. Using index

explain select col2 from  t1 where col1=100;

explain select col1, col2 from  t1;
复制代码

表示相应的 select 操作使用了覆盖索引 (Covering Index), 避免了访问表的数据行，效率不错～ 如果同时出现 using where , 表示索引被用来执行索引键值的查找；如果没有同时出现 using where , 表明索引引用来读取数据而非执行查找动作。例子：覆盖索引 （Covering Index）

  • 覆盖索引 （Covering Index）, 一说为索引覆盖

  • 理解方式一：就是 select 的数据列只用从索引中就能取得，不必读取数据行， MySQL 可以利用你索引返回 select 列表的字段， 而不必根据索引再次读取数据文件，换句话说查询列要被所建的索引覆盖

  • 理解方式二：索引是高效找到的行的一个方法， 但是一般数据库也能使用索引找到一个列的数据， 因此它不必读取整个行，毕竟索引叶子节点存储了他们索引的数据；当能通过读取索引就可以得到想要的数据， 那就不需要读取行了。一个索引包含了（或覆盖了）满足查询结果的数据就叫做覆盖索引。

  • 注意：1. 如果要使用覆盖索引，一定要注意 select 列表汇总只取出需要的列，不可 select * ；2. 因为如果将所有字段一起做索引将会导致索引文件过大，查询性能下降。

4. Using Where

表明使用了 where 过滤

5. using join buffer

使用了链接缓存

6. impossible where

explain select * from t1 where 1=2;
复制代码

where 子句的值总是 false , 不能用来获取任何元组

7. select tbale optimized away

在没有 GROUPBY 子句的情况下，基于索引优化 MIN/MAX 操作或者对于 MyISAM 存储引擎优化 COUT（*） 操作不必等到执行阶段再进行计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化。

8. distinct

优化 distinct 操作 在找到第一匹配的元祖后立即停止找相同值的动作。

举个例子

例子描述：

explain select d1.name, (select id from t3) d2 from 
(select id, name from t1 where other_column = '') d1 
union 
(select name, id from t2);
复制代码

查询结果：案例解析：

  • 第一行 （执行顺序4）：id 列为1 ， 表示 union 的第一个 select , select_type 的 primary 表表示该查询为外层查询， table

  • 列被标记为 , 表示查询结果来自一个衍生表，其中 derived3 中的 3 代表查询衍生自第三个 select 查询， 即 id 为 3 的 select [select d1.name ... ]

  • 第二行（执行顺序为2）：id 为 3 ，是整个查询中第三个 select 的一部分， 因查询包含在from 中， 所以为derived 。【select id, name from where other_column = ''】

  • 第三行（执行顺序为3）：select 列表中的子查询 select_type 为 subquery , 为整个查询中的第二个 select . [select id from t3]

  • 第四行（执行顺序为1）：select_type 为 union ， 说明第四个 select 是 unin 里的第二个 select , 最先执行 【select name ,id from t2】

  • 第五行（执行顺序为5）：代表 union 的临时表中读取行的阶段， table 列的 表示用第一个 和第四个 select 结果进行union 操作 。【两个结果 union 操作】

参考资料

  • mysql.com

  • dev.mysql.com/doc/refman/…


作者：老郑_
链接：https://juejin.cn/post/7025079353608257550
来源：稀土掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。



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