MySQL之EXPLAIN 执行计划详解

by admin on 2019年10月15日

MySQL
EXPLAIN命令是查询性能优化不可缺少的一部分,该文主要讲解explain命令的使用及相关参数说明。

explain 可以分析 select 语句的执行,即 MySQL 的“执行计划。
一、type 列

MySQL 在表里找到所需行的方式。包括(由左至右,由最差到最好):
| All | index | range | ref | eq_ref | const,system | null |

ALL(所有)
全表扫描,MySQL 从头到尾扫描整张表查找行。
mysql> explain select * from a\G
...
         type: ALL
如果加上 limit 如 select * from a limit 100 MySQL 会扫描 100 行,但扫描方式不会变,还是从头到尾扫描。

index(索引)
根据索引来读取数据,如果索引已包含了查询数据,只需扫描索引树,否则执行全表扫描和All类似;  
create table a(a_id int not null, key(a_id));
insert into a value(1),(2);
mysql> explain select a_id from a\G
...
         type: index

range(范围)
以范围的形式扫描索引
建表:
create table a(a_id int not null, key(a_id));
insert into a values(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10);
mysql> explain select * from a where a_id > 1\G
...
         type: range
...

IN 比较符也会用 range 表示:
mysql> explain select * from a where a_id in (1,3,4)\G
...
         type: range
...

`
ref(引用)
非唯一性索引访问
建表:
create table a(a_id int not null, key(a_id));
insert into a values(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10);
mysql> explain select * from a where a_id=1\G
...
         type: ref
...

eq_ref(等值引用)
使用有唯一性索引查找(主键或唯一性索引)
建表及插入数据:
create table a(id int primary key);
create table a_info(id int primary key, title char(1));
insert into a value(1),(2);
insert into a_info value(1, 'a'),(2, 'b');
mysql> explain select * from a join a_info using(id);
...+--------+--------+...
...| table  | type   |...
...+--------+--------+...
...| a      | index  |...
...| a_info | eq_ref |...
...+--------+--------+...
此时 a_info 每条记录与 a 一一对应,通过主键 id 关联起来,所以 a_info 的 type 为 eq_ref。
删除 a_info 的主键:ALTER TABLE  `a_info` DROP PRIMARY KEY;
现在 a_info 已经没有索引了:
mysql> explain select * from a join a_info using(id);
+----+...+--------+--------+...
| id |...| table  | type   |...
+----+...+--------+--------+...
|  1 |...| a_info | ALL    |...
|  1 |...| a      | eq_ref |...
+----+...+--------+--------+...
这次 MySQL 调整了执行顺序,先全表扫描 a_info 表,再对表 a 进行 eq_ref 查找,因为 a 表 id 还是主键。
删除 a 的主键:alter table a drop primary key;
现在 a 也没有索引了:
mysql> explain select * from a join a_info using(id);
...+--------+------+...
...| table  | type |...
...+--------+------+...
...| a      | ALL  |...
...| a_info | ALL  |...
...+--------+------+...
现在两个表都使用全表扫描了。


建表及插入数据:
create table a(id int primary key);
create table a_info(id int, title char(1), key(id));
insert into a value(1),(2);
insert into a_info value(1, 'a'),(2, 'b');
现在 a_info 表 id 列变为普通索引(非唯一性索引):
mysql> explain select * from a join a_info using(id) where a.id=1;
...+--------+-------+...
...| table  | type  |...
...+--------+-------+...
...| a      | const |...
...| a_info | ref   |...
...+--------+-------+...
a_info 表 type 变为 ref 类型了。
所以,唯一性索引才会出现 eq_ref (非唯一性索引会出现 ref ),因为唯一,所以最多只返回一条记录,找到后无需继续查找,因此比 ref 更快。

const(常量连接)
被称为“常量”,这个词不好理解,不过出现 const 的话就表示发生下面两种情况:
在整个查询过程中这个表最多只会有一条匹配的行,比如主键 id=1 就肯定只有一行,只需读取一次表数据便能取得所需的结果,且表数据在分解执行计划时读取。返回值直接放在 select 语句中,类似 select 1 AS f 。可以通过 extended 选择查看内部过程:

建表及插入数据:
create table a(id int primary key, c1 char(20) not null, c2 text not null, c3 text not null);
insert into a values(1, 'asdfasdf', 'asdfasdf', 'asdfasdf'), (2, 'asdfasdf', 'asdfasdf', 'asdfasdf');
mysql> explain extended select * from a where id=1\G
...
         type: const
possible_keys: PRIMARY
          key: PRIMARY
...
用 show warnings 查看 MySQL 是如何优化的:
mysql> show warnings\G
...
Message: select '1' AS `id`,'asdfasdf' AS `c1`,'asdfasdf' AS `c2`,'asdfasdf' AS
`c3` from `test`.`a` where 1
查询返回的结果为:
mysql> select * from a where id=1;
+----+----------+----------+----------+
| id | c1       | c2       | c3       |
+----+----------+----------+----------+
|  1 | asdfasdf | asdfasdf | asdfasdf |
+----+----------+----------+----------+
可以看出,返回结果中的字段值都以“值 AS 字段名”的形式直接出现在优化后的 select 语句中。
修改一下查询:
mysql> explain select * from a where id in(1,2)\G
...
         type: range
...
当返回结果超过 1 条时, type 便不再为 const 了。
重新建表及插入数据:
create table a (id int not null);
insert into a value(1),(2),(3);
mysql> explain select * from a where id=1\G
...
         type: ALL
目前表中只有一条 id=1 的记录,但 type 已为 ALL ,因为只有唯一性索引才能保证表中最多只有一条记录,只有这样 type 才有可能为 const 。
为 id 加普通索引后, type 变为 ref ,改为加唯一或主键索引后, type 便变为 const 了。



二、Extra 列
Extra表示附加信息,常见的有如下几种(也按查询效率从高到低排列):
Using index:表示使用索引,如果只有 Using index,说明他没有查询到数据表,只用索引表就完成了这个查询,这个叫覆盖索引。如果同时出现Using where,代表使用索引来查找读取记录, 也是可以用到索引的,但是需要查询到数据表。
Using where:表示条件查询,如果不读取表的所有数据,或不是仅仅通过索引就可以获取所有需要的数据,则会出现 Using where。如果type列是ALL或index,而没有出现该信息,则你有可能在执行错误的查询:返回所有数据。  
Using filesort:不是“使用文件索引”的含义!filesort是MySQL所实现的一种排序策略,通常在使用到排序语句ORDER BY的时候,会出现该信息。  
Using temporary:表示为了得到结果,使用了临时表,这通常是出现在多表联合查询,结果排序的场合。

如果EXPLAIN出现后面两个信息(Using filesort,Using temporary),而rows又比较大,通常意味着你需要调整查询语句,或者需要添加索引,总之需要尽量消除这两个信息。

转自:http://blog.csdn.net/xtdhqdhq/article/details/20377273

EXPLAIN Output Columns

列名 说明
id 执行编号,标识select所属的行。如果在语句中没子查询或关联查询,只有唯一的select,每行都将显示1。否则,内层的select语句一般会顺序编号,对应于其在原始语句中的位置
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 访问引用哪个表(引用某个查询,如“derived3”)
type 数据访问/读取操作类型(ALL、index、range、ref、eq_ref、const/system、NULL)
possible_keys 揭示哪一些索引可能有利于高效的查找
key 显示mysql决定采用哪个索引来优化查询
key_len 显示mysql在索引里使用的字节数
ref 显示了之前的表在key列记录的索引中查找值所用的列或常量
rows 为了找到所需的行而需要读取的行数,估算值,不精确。通过把所有rows列值相乘,可粗略估算整个查询会检查的行数
Extra 额外信息,如using index、filesort等

 

id

id是用来顺序标识整个查询中SELELCT
语句的,在嵌套查询中id越大的语句越先执行。该值可能为NULL,如果这一行用来说明的是其他行的联合结果。

select_type

表示查询的类型

类型 说明
simple 简单子查询,不包含子查询和union
primary 包含union或者子查询,最外层的部分标记为primary
subquery 一般子查询中的子查询被标记为subquery,也就是位于select列表中的查询
derived 派生表——该临时表是从子查询派生出来的,位于form中的子查询
union 位于union中第二个及其以后的子查询被标记为union,第一个就被标记为primary如果是union位于from中则标记为derived
union result 用来从匿名临时表里检索结果的select被标记为union result
dependent union 顾名思义,首先需要满足UNION的条件,及UNION中第二个以及后面的SELECT语句,同时该语句依赖外部的查询
subquery 子查询中第一个SELECT语句
dependent subquery 和DEPENDENT UNION相对UNION一样

table

对应行正在访问哪一个表,表名或者别名

  • 关联优化器会为查询选择关联顺序,左侧深度优先
  • 当from中有子查询的时候,表名是derivedN的形式,N指向子查询,也就是explain结果中的下一列
  • 当有union result的时候,表名是union
    1,2等的形式,1,2表示参与union的query id

注意:MySQL对待这些表和普通表一样,但是这些“临时表”是没有任何索引的。

type

type显示的是访问类型,是较为重要的一个指标,结果值从好到坏依次是:
system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null
> index_merge > unique_subquery > index_subquery > range
> index > ALL
,一般来说,得保证查询至少达到range级别,最好能达到ref。

类型 说明
All 最坏的情况,全表扫描
index 和全表扫描一样。只是扫描表的时候按照索引次序进行而不是行。主要优点就是避免了排序, 但是开销仍然非常大。如在Extra列看到Using index,说明正在使用覆盖索引,只扫描索引的数据,它比按索引次序全表扫描的开销要小很多
range 范围扫描,一个有限制的索引扫描。key 列显示使用了哪个索引。当使用=、 <>、>、>=、<、<=、IS NULL、<=>、BETWEEN 或者 IN 操作符,用常量比较关键字列时,可以使用 range
ref 一种索引访问,它返回所有匹配某个单个值的行。此类索引访问只有当使用非唯一性索引或唯一性索引非唯一性前缀时才会发生。这个类型跟eq_ref不同的是,它用在关联操作只使用了索引的最左前缀,或者索引不是UNIQUE和PRIMARY KEY。ref可以用于使用=或<=>操作符的带索引的列。
eq_ref 最多只返回一条符合条件的记录。使用唯一性索引或主键查找时会发生 (高效)
const 当确定最多只会有一行匹配的时候,MySQL优化器会在查询前读取它而且只读取一次,因此非常快。当主键放入where子句时,mysql把这个查询转为一个常量(高效)
system 这是const连接类型的一种特例,表仅有一行满足条件。
Null 意味说mysql能在优化阶段分解查询语句,在执行阶段甚至用不到访问表或索引(高效)

possible_keys

显示查询使用了哪些索引,表示该索引可以进行高效地查找,但是列出来的索引对于后续优化过程可能是没有用的

key

key列显示MySQL实际决定使用的键(索引)。如果没有选择索引,键是NULL。要想强制MySQL使用或忽视possible_keys列中的索引,在查询中使用FORCE
INDEX、USE INDEX或者IGNORE INDEX。

key_len

key_len列显示MySQL决定使用的键长度。如果键是NULL,则长度为NULL。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

ref

ref列显示使用哪个列或常数与key一起从表中选择行。

rows

rows列显示MySQL认为它执行查询时必须检查的行数。注意这是一个预估值。

Extra

Extra是EXPLAIN输出中另外一个很重要的列,该列显示MySQL在查询过程中的一些详细信息,MySQL查询优化器执行查询的过程中对查询计划的重要补充信息。

类型 说明
Using filesort MySQL有两种方式可以生成有序的结果,通过排序操作或者使用索引,当Extra中出现了Using filesort 说明MySQL使用了后者,但注意虽然叫filesort但并不是说明就是用了文件来进行排序,只要可能排序都是在内存里完成的。大部分情况下利用索引排序更快,所以一般这时也要考虑优化查询了。使用文件完成排序操作,这是可能是ordery by,group by语句的结果,这可能是一个CPU密集型的过程,可以通过选择合适的索引来改进性能,用索引来为查询结果排序。
Using temporary 用临时表保存中间结果,常用于GROUP BY 和 ORDER BY操作中,一般看到它说明查询需要优化了,就算避免不了临时表的使用也要尽量避免硬盘临时表的使用。
Not exists MYSQL优化了LEFT JOIN,一旦它找到了匹配LEFT JOIN标准的行, 就不再搜索了。
Using index 说明查询是覆盖了索引的,不需要读取数据文件,从索引树(索引文件)中即可获得信息。如果同时出现using where,表明索引被用来执行索引键值的查找,没有using where,表明索引用来读取数据而非执行查找动作。这是MySQL服务层完成的,但无需再回表查询记录。
Using index condition 这是MySQL 5.6出来的新特性,叫做“索引条件推送”。简单说一点就是MySQL原来在索引上是不能执行如like这样的操作的,但是现在可以了,这样减少了不必要的IO操作,但是只能用在二级索引上。
Using where 使用了WHERE从句来限制哪些行将与下一张表匹配或者是返回给用户。注意:Extra列出现Using where表示MySQL服务器将存储引擎返回服务层以后再应用WHERE条件过滤。
Using join buffer 使用了连接缓存:Block Nested Loop,连接算法是块嵌套循环连接;Batched Key Access,连接算法是批量索引连接
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(*)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。
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

作者:高广超
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來源:简书
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