（转）MySQL——SQL性能分析优化利器之Explain

2022-11-19 19:10:04

系统性能的优劣取决于我们sql的查询速度，MySQL Explain命令是分析SQL性能及优化不可缺少的一部分。
Explain被我们称为解释器，通过 explain 我们可以知道以下信息：表的读取顺序，数据读取操作的类型，可能会使用哪些索引，实际真正使用了哪些索引，表之间的引用，每张表有多少行被优化器查询等信息。

Explain基本语法

explain [extended|partition]select

在select前加explain关键字，MySQL会返回该查询的执行计划而不是执行这条SQL

根据语法我们知道explain还有两种其他的用法：

  1. explain extended :能够在原本explain的基础上额外的提供一些查询优化的信息，这些信息可以通过mysql的show warnings命令得到，从而看出优化器优化了什么。

  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列的含义

id：id列的编号是 select 的序列号，有几个 select 就有几个id，id不同，id值越大，优先级越高，越先 执行

select_type ：显示本行是简单或复杂select。如果查询有任何复杂的子查询，则最外层标记为 PRIMARY（DERIVED、UNION、UNION RESUlT）

table ：访问查询的表名或表别名|

type ：表的访问类型（ MySQL 如何查询表中的行记录）效率高低：const eq_ref/ref/range/index/all

possible_keys：指出MySQL能使用哪个索引在该表中找到行

key ：MySQL实际决定使用的键(索引)。如果没有选择索引,键是NULL

key_len ：实际使用的索引长度（单位：字节）该字段显示为索引字段的最大可能长度，并非实际使 用长度。

ref ：用于索引查找的值的来源，如果值未常量，则 ref 为 const

rows ：预计查询需要扫描的行数（在表或索引树中）

filtered ：查询条件所过滤的行记录数占比

Extra：额外的信息：

  • Using filesort：说明mysql会对数据适用一个外部的索引排序。而不是按照表内的索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成排序操作称为“文件排序”
  • Using temporary:使用了临时表保存中间结果，mysql在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。
  • Using index:表示相应的select操作用使用覆盖索引，避免访问了表的数据行。如果同时出现using where，表名索引被用来执行索引键值的查找；如果没有同时出现using where，表名索引用来读取数据而非执行查询动作。
  • Using where :表明使用where过滤
  • using join buffer:使用了连接缓存
  • impossible where:where子句的值总是false，不能用来获取任何元组
  • select tables optimized away：在没有group by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count（*），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。
    distinct：优化distinct操作，在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的动作
    详细介绍列的含义

1. id列

id 的值为数值，其表示的是SQL执行中的执行顺序，规则如下：

如果 id 值相同，则执行顺序为：从上到下
如果 id 值不同，则执行顺序为： id 值越大的越先执行
如果 id 值相同，则可以认为他们是同一分组，同一分组中执行顺序为：从上到下
在所有组中， id 值越大的越先执行
如果 id 值为 null ，则表示这是一个临时表，临时表不在SQL总出现，因此它的id是NULL
MySQL将 select 查询分为简单查询和复杂查询。复杂查询分为三类：简单子查询、派生表（from语句中的子查询）、union 查询。

2. select_type列

这一列表示的是对应行对应的查询类型，到底是简单查询还是复杂查询，如果是复杂的查询，又是简单子查询、from语句中的子查询、union 查询复杂查询中的哪一种。

  1. simple ：简单的select查询，查询中不包含子查询或者 union

  2. primary：复杂查询最外层的查询类型

  3. subquery ：在 select 或 where 列表中包含了子查询

  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

  5. union：union查询语句出现在union之后的第二个和以后的查询会被标为union类型

  6. union result：从 union 构建的临时表检索结果的查询类型

  7. table列

这一列看名称就知道是指的具体查询的table名称。

当 from 子句中有子查询时，table列是 <derivenN> 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

最优到最差分别为：system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

  1. const, system：Mysql查询对其进行优化并转化为一个常量，只查询一次就搜索出结果，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。

  2. eq_ref：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

  3. ref：相比 eq_ref，不使用唯一索引，而是使用普通索引或者联合索引的部分前缀，索引要和某个值相比较，可能会找到多个符合条件的行.

  4. ref_or_null：与ref类型差不多，但是这种类型可以搜索为Null的行

  5. index_merge：使用了索引合并的优化方法

6.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

7 index：Full Index Scan，Index与All区别为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

  1. All:扫描全表，与index其实都是扫描全表进行检索数据，区别在于，index类型是扫描索引树进行数据扫描，而All类型则是直接扫磁盘，所以相对index类型比较慢

5. possible_keys列

显示此次查询可能会用到的索引，一个或者是多个，查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定会应用。

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。但是有一种情况也可能会走索引，如果出现 覆盖索引 的情况即使该列为null 依然有可能会走索引查询

6. key列

mysql实际采用哪个索引来优化对该表的访问，如果想强制指定索引或者忽视索引，可在查询中使用 force index、ignore index。

7. key_len列

表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度，在不损失精确性的情况下，长度越短越好，key_len表示的是索引的最大长度，而不是实际使用长度。

key_len计算规则如下：

  • 字符型

char(n)：n字节长度
varchar(n)：2字节存储字符串长度，如果是utf-8，则长度 3n + 2

  • 数值型

tinyint：1字节
smallint：2字节
int：4字节
bigint：8字节

  • 时间类型

date：3字节
timestamp：4字节
datetime：8字节

  • 如果字段允许为 NULL，需要额外增加1字节记录是否为 NULL

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），func，NULL，字段名

9. rows列

这一列表示这条SQL可能要检索的数据行数，并不是返回结果集的行数。

10.Extra列

这一列展示的是一些额外的信息，但是也是十分重要的，对于我们提升SQL 的检索性能是很有帮助的。

常见的类型如下：

distinct: 一旦mysql找到了与行相联合匹配的行，就不再搜索了
Using index：表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Covering Index），避免访问了表的数据行，效率还是非常可观的。
覆盖索引：简单的理解就是这次select的字段只从索引中就可以获取的到，没有必要再去浪费一次IO读取行数据，换句话说就是查询的列被索引列所覆盖

Using where：就是使用了where条件查询。mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤。就是先读取整行数据，再按 where 条件进行检查，符合就留下，不符合就丢弃。
Using temporary：mysql需要创建一张临时表来处理查询结果。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。这种类型常见于order by 和group by的查询中
Using filesort：对查询结果进行外部索引排序而不是按索引次序从表里读取行，这种情况可以考虑建立索引来进行优化。



作者：码农小李子
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来源：简书
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