MySQL Explain执行计划详解

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发布时间：2019-05-26

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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

比如存在以下三个表：

一、简单用法+介绍

explain select * from actor; 在这里插入图片描述

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

1.1 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。(5.7版本之后可以直接使用explain即可)

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）。

比如现在是单表查询，filtered是100，那么估算出来的行数就是3*100/100，也就是本表的行数

explain extended和过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。

注意：show warnings命令获得优化后的SQL可以说是伪SQL，有时可以执行，有时不可以执行，因为不是真正的SQL

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。(5.7版本之后可以直接使用explain即可)

一般互联网公司很少用到分区，要用一般用分库分表

二、explain中的列

2.1 id列

id列的编号是 select 的序列号，不一定是唯一的，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。

2.2 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

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）

union

在 union 中的第二个和随后的 select

2.3 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 <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

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

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（特别是针对MySQL的函数），性能是非常非常高的，但是很少有这种情况

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

为什么会这样呢？前面我们详细提到过索引的结构(详细可进入查看)，id是主键索引，而索引在底层的B+ Tree中是有序排列的，如果现在求最小值，那么直接在索引树中找到第一个值即为最终要查询的结果

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 （主键索引）或 unique key（唯一索引）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，表里只有一条记录匹配时为 system

我们可以用 show warnings;来看下MySQL优化后的结果

eq_ref

primary key（主键索引）或 unique key 索引（唯一索引）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。

直白的说：如果有表关联，查询或者关联的时候用的是主键或唯一索引这种类型就叫eq_ref(eq其实就是equals),这种查询也是非常快的

如果SQL语句，通过explain最终展示出的type是eq_ref,不用太多优化，没有太多可优化的空间

在这里插入图片描述

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。

简单 select 查询，name是普通索引（非唯一索引）

关联表查询，idx_film_actor_id是film_id和actor_id的联合索引，这里使用到了film_actor 的左边前缀film_id部分。

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。

range的效率也算还可以，用了索引，但最终是一个范围查找，如果是大于某个值需要在索引树中把后面对应的数据全部找出来。

虽然使用了索引，但是如果结果集太大，效率也不会很高，所以，对于结果集进行一些优化，比如分页等。

index

扫描全表索引，这通常比ALL快一些。

扫描全索引就能拿到结果，一般是扫描某个二级索引（非主键索引），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树的叶子节点进行扫描，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。

上述SQL语句执行的时候明明有两个索引，为什么真正插叙的时候走了二级索引而不是主键索引，主键索引不是更快吗？？

从图中看出film表有两个字段，在普通的索引树中存在着索引字段和主键的ID。mysql内部有这么一个优化原则，凡是通过查找结果集的分析，查找出来结果集的所有字段在任何索引树中都有，会优先选用二级索引树来使用，因为二级索引相对于主键索引会小很多（主键索引叶子节点存储的是所用的行数据，二级索引存储的是对应的主键）。

ps:index虽然使用到了索引，但是性能不高。类似上述这种查询（ select * from film;），是不推荐的，至少要加个条件，尽量不要把所有的数据都查出来，在Java里面，如果数据量比较大就可能直接挂掉。就二级索引树的结构，虽然index是用到了索引，但是其实是在遍历索引，这些索引也是在磁盘上的，在遍历的过程中也是需要做IO的，所以效率是不高的

index类型的查询一般是需要优化的。

ALL

即全表扫描，意味着mysql需要从头到尾去查找所需要的行。通常情况下这需要增加索引来进行优化了

All类型的查询，底层实际上是全表扫描主键索引（聚簇索引，即ibd文件）的所有叶子节点（从第一个节点开始扫描到最后一个节点）。

ps:index类型比All类型的查询效率要高一点，index扫描的是二级索引（非主键索引），而all扫描的是主键索引，由于主键索引的文件比二级索引的文件要大，所以扫描二级索引的效率要高一点

2.5 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。

2.6 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。

2.7 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

特别是联合索引的情况下，由于联合索引不可能所有字段都用到，，大部分情况下都是用了部分字段，可以通过key_len来判断用到了联合索引的哪些字段

key_len计算规则如下：

字符串

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

数值类型

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。

2.8 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）

简单说就是索引关联查询的字段是哪个或者那些列

2.9. 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。

mysql通过执行计划explain大概计算下，可能要扫描多少行，但是rows的数据不代表最终查询的结果就是那么多行，只是一个预估值。

2.10 Extra列

这一列展示的是额外信息。常见的重要值如下：

Using index：使用覆盖索引

覆盖索引的定义：不是一种索引，而是一种查询的方式。

mysql执行计划explain结果里的key有走索引，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（即非主键索引）找到主键，再通过主键去主键索引树里获取其他字段值。

简单说就是SQL中查询的所有字段在被使用到的索引所对应那颗索引树全部覆盖到了（不能跨其他的索引树，只能是当前使用到的这颗索引树），只需要通过索引树就可以查到结果集。