【mysql 5.7】Explain工具介绍-笔记

2022-11-19 19:10:10

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1. 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

1.1 Explain分析示例

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

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 AUTO_INCREMENT=4 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;

    id  select_type  table   partitions  type    possible_keys  key     key_len  ref       rows  filtered  Extra   
------  -----------  ------  ----------  ------  -------------  ------  -------  ------  ------  --------  --------
     1  SIMPLE       actor   (NULL)      ALL     (NULL)         (NULL)  (NULL)   (NULL)       3    100.00  (NULL)

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

1.2 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）。

将要被废弃，比如5.7，不带extended，默认就会显示filtered 列

show warnings 命令可以在任意sql语句之后，不必要非在Explain之后，比如查看时间 SELECT NOW();

执行一下语句：

EXPLAIN EXTENDED SELECT * FROM film WHERE id = 1;

执行结果：

    id  select_type  table   partitions  type    possible_keys  key      key_len  ref       rows  filtered  Extra   
------  -----------  ------  ----------  ------  -------------  -------  -------  ------  ------  --------  --------
     1  SIMPLE       film    (NULL)      const   PRIMARY        PRIMARY  4        const        1    100.00  (NULL)

执行：

show warnings;

执行结果：

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。

作用不大。5.7版本默认携带partitions 字段

2. explain中的列

接下来我们将展示 explain 中每个列的信息。

2.1 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。

对子查询包括父查询，进行编号

2.2 select_type列

select_type 表示对应行是简单还是复杂的查询。

simple：简单查询。

查询不包含子查询和union

mysql> explain select * from film where

primary

复杂查询中最外层的 select

subquery

包含在 select 中的子查询（不在 from 子句中）

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：

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;

注意：需要关闭mysql5.7新特性对衍生表的合并优化

还原默认配置：

mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=on'; #还原默认配置

union：

在 union 中的第二个或后面的 select

mysql> explain select 1 union all select 1;

2.3. table列

这一列表示 explain 的一行正在访问哪个表。

类似一个指针，指向某个表，如果表的位置是个子句，那么就是子句的下标

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。

参见derived：章节的例子：

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。

2.4. 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

2.4.1 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

mysql> explain select min(id) from film;

2.4.2 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

mysql> SET SESSION optimizer_switch='derived_merge=off'
mysql> explain extended select * from (select * from film where id = 1) tmp;

mysql> show warnings;

2.4.2 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。

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

参考：
《高性能Mysql笔记 — explain》
《mysql 优化 explain 和show warnings 用法》参考主体

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