Explain 详解

Mysql安装文档参考: 链接

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,将结果放入临时表中

Explain分析示例

参考官方文档:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html

(下面是一会儿会用的 sql)

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);

执行一下: explain select * from actor
Explain 详解
在查询中的每个表会输出一行,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

1.explain extended:会在 explain 的基础上额外提供一些查询优化的信息。紧随其后通过 show 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(前一个表指 explain 中的id值比当前表id值小的表)

explain extended select * from film where id =1
Explain 详解
show warnings
Explain 详解

2.explain partitions:相比 explain 多了个 partitions 字段,如果查询是基于分区表的话,会显示查询将访问的分区。

Explain中的列解释

1.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列越大执行优先级越高,id相同则从上往下执行,id为NULL最后执行。

2.select_type列

select_type 表示对应行是简单还是复杂的查询。

1) simple:简单查询。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 子句中的子查询。MySQL会将结果存放在一个临时表中,也称为派生表(derived的英文含义)

用这个例子来了解 primary、subquery 和 derived 类型

set session optimizer_switch=‘derived_merge=off’
( #关闭mysql5.7新特性对衍生表的合并优化 )

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

Explain 详解
set session optimizer_switch=‘derived_merge=on’
( 还原默认配置)

5).union:在 union 中的第二个和随后的 select

explain select 1 union all select 1

3.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列是 [dervedN] 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<union1,2>,1和2表示参与 union 的 select 行id。

4.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,最好达到ref
NULL: mysql能够在优化阶段分解查询语句,在执行阶段用不着再访问表或索引。例如:在索引列中选取最小值,可以单独查找索引来完成,不需要在执行时访问表

 explain select min(id) from film

(所以这个 sql 是实际上是没去访问表的)
Explain 详解
const, system: mysql能对查询的某部分进行优化并将其转化成一个常量(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1次,速度比较快。system是const的特例,表里只有一条元组匹配时为system

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

Explain 详解

show warnings;

eq_ref: primary key 或 unique key 索引的所有部分被连接使用 ,最多只会返回一条符合条件的记录。这可能是在 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;

Explain 详解
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。

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

Explain 详解
**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。

explain select * from actor where id >1;

Explain 详解

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;

Explain 详解

**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;

Explain 详解
5. 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,选择了全表查询。
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 子句看是否可以创造一个适当的索引来提高查询性能,然后用 explain 查看效果。

6.key列:

这一列显示mysql实际采用哪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possible_keys列中的索引,在查询中使用force index、ignore index。

7.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;

Explain 详解
key_len计算规则如下:

  • 字符串,char(n)和varchar(n),5.0.3以后版本中,n均代表字符数,而不是字节数,如果是utf-8,一个数字或字母占1个字节,一个汉字占3个字节

    1. char(n):如果存汉字长度就是 3n 字节
    2. varchar(n):如果存汉字则长度是 3n + 2 字节,加的2字节用来存储字符串长度,因为varchar是变长字符串
  • 数值类型

    1. tinyint:1字节
    2. smallint:2字节
    3. int:4字节
    4. bigint:8字节
  • 时间类型

    1. date:3字节
    2. timestamp:4字节
    3. datetime:8字节
  • 如果字段允许为 NULL,需要1字节记录是否为 NULL索引最大长度是768字节,当字符串过长时,mysql会做一个类似左前缀索引的处理,将前半部分的字符提取出来做索引。

8.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)

9.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。

10.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
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是用到了覆盖索引,extra里一般都有using index;覆盖索引一般针对的是辅助索引,整个查询结果只通过辅助索引就能拿到结果,不需要通过辅助索引树找到主键,再通过主键去主键索引树里获取其它字段值

explain select film_id from film_actor where film_id =1

Explain 详解
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';

Explain 详解
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

Explain 详解
4).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,首先是想到用索引来优化。

  1. actor.name没有索引,此时创建了张临时表来distinct
explain select distinct name from actor;
  1. film.name建立了idx_name索引,此时查询时extra是using index,没有用临时表
explain select distinct name from film;

Explain 详解
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,否则需要在磁盘完成排序。这种情况下一般也是要考虑使用索引来优化的。

  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;

Explain 详解

  1. 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;

Explain 详解

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时:

explain select min(id) from film

Explain 详解

上一篇:透彻研究通过explain命令得到的SQL执行计划(二)


下一篇:【干货,被腾讯辞退的高级Java工程师现在怎么了