mysql的sql执行计划详解

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发布时间：2023-02-13

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使用explain分析MySQL查询性能优化

在数据库优化中，了解MySQL如何执行你的SQL查询是非常重要的。通过使用explain关键字，可以获取到执行计划，这些信息能够帮助你分析查询的执行过程、优化策略以及可能的性能瓶颈。

explain执行计划包含的信息

MySQL的explain工具提供了详细的执行计划，这些信息可以帮助你了解查询是如何执行的。执行计划主要包含以下字段：

id：查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序。

type：查询的类型，主要用于区分普通查询、联合查询、子查询等复杂查询。

key：实际使用的索引，如果为NULL，则没有使用索引。

rows：根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数。

Extra：不适合在其他字段中显示，但是十分重要的额外信息。

各字段详解

id

select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序。

id相同：执行顺序由上至下。

id不同：如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行。

id相同又不同：id相同，可以认为是一组，从上往下顺序执行；在所有组中，id值越大，优先级越高，越先执行。

type

查询的类型，主要是用于区分普通查询、联合查询、子查询等复杂的查询。

SIMPLE：简单的select查询，查询中不包含子查询或者union。

PRIMARY：查询中包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为primary。

SUBQUERY：在select或where列表中包含了子查询。

DERIVED：在from列表中包含的子查询被标记为derived（衍生），MySQL或递归执行这些子查询，把结果放在零时表里。

UNION：若第二个select出现在union之后，则被标记为union；若union包含在from子句的子查询中，外层select将被标记为derived。

UNION RESULT：从union表获取结果的select。

type访问类型

访问类型，SQL查询优化中一个很重要的指标，结果值从好到坏依次是：

system：表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特例，平时不会出现，可以忽略不计。

const：表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或unique索引。因为只需匹配一行数据，所以很快。如果将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个const。

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unique索引扫描。

ref：非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行。本质是也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行，然而他可能会找到多个符合条件的行，所以它应该属于查找和扫描的混合体。

range：只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行。key列显示使用了那个索引。一般就是在where语句中出现了bettween、<、>、in等的查询。这种索引列上的范围扫描比全索引扫描要好。只需要开始于某个点，结束于另一个点，不用扫描全部索引。

index：Full Index Scan，index与ALL区别为index类型只遍历索引树。这通常为ALL块，应为索引文件通常比数据文件小。

ALL：Full Table Scan，遍历全表以找到匹配的行。

possible_keys

查询涉及到的字段上存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用。

key

实际使用的索引，如果为NULL，则没有使用索引。查询中如果使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中。

key_len

表示索引中使用的字节数，查询中使用的索引的长度（最大可能长度），并非实际使用长度，理论上长度越短越好。key_len是根据表定义计算而得的，不是通过表内检索出的。

ref

显示索引的那一列被使用了，如果可能，是一个常量const。

rows

根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数。

Extra

不适合在其他字段中显示，但是十分重要的额外信息。

Using filesort：MySQL对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引进行排序读取。也就是说，MySQL无法利用索引完成的排序操作成为“文件排序”。

Using temporary：使用临时表保存中间结果，也就是说，MySQL在对查询结果排序时使用了临时表，常见于order by和group by。

Using index：表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Covering Index），避免了访问表的数据行，效率高。如果同时出现Using where，表明索引被用来执行索引键值的查找（参考上图）。如果没有用同时出现Using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作。

Using where：使用了where过滤。

Using join buffer：使用了链接缓存。

Impossible WHERE：where子句的值总是false，不能用来获取任何元祖。

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，不必等到执行阶段在进行计算，查询执行计划生成的阶段即可完成优化。

distinct：优化distinct操作，在找到第一个匹配的元祖后即停止找同样值得动作。

综合Case

通过实际案例可以更直观地理解explain的执行计划。

id = 4，select id, name from t2：select_type为union，说明id = 4的select是union里面的第二个select。

id = 3，select id, name from t1 where address = '11'：因为是在from语句中包含的子查询所以被标记为DERIVED（衍生），where address = '11'通过复合索引idx_name_email_address就能检索到，所以type为index。

id = 2，select id from t3：因为是在select中包含的子查询所以被标记为SUBQUERY。

id = 1，select d1.name, … d2 from … d1：select_type为PRIMARY表示该查询为最外层查询，table列被标记为“derived3”表示查询结果来自于一个衍生表（id = 3的select结果）。

id = NULL，… union …：代表从union的临时表中读取行的阶段，table列的“union 1, 4”表示用id = 1和id = 4的select结果进行union操作。

通过分析explain结果，可以发现以下优化点：

减少子查询：尽量避免在select列表中使用子查询，可能会导致DERIVED类型的查询。

优化where条件：确保where条件能够通过索引快速匹配，避免index或ALL类型的访问。

使用覆盖索引：在select列表中查询的字段尽可能只使用覆盖索引，避免全表扫描。

优化复杂查询：复杂查询（如UNION）可能需要分解成多个简单查询，避免性能损失。

通过以上分析和优化策略，可以显著提升MySQL的查询性能，减少不必要的Full Table Scan或index访问，提高数据库整体效率。

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