explain 执行计划详解

先上一个示例的explain

mysql> explain select sql_no_cache * from `most_left_index` where `user_id` = 1085375 and `post_id` = 399754 and `car_id` = 1351155 limit 1 \G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: most_left_index
   partitions: NULL
         type: ref
possible_keys: idx_user_id_post_id_car_id
          key: idx_user_id_post_id_car_id
      key_len: 12
          ref: const,const,const
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

ERROR:
No query specified

id

id是一组数字,表示查询中执行select子句或操作表的顺序,如果id相同,则执行顺序从上至下,如果是子查询,id的序号会递增,id越大则优先级越高,越先会被执行。

id列为null的就表是这是一个结果集,不需要使用它来进行查询。

select_type

select_type: 表示SELECT的类型,常见的取值有

  • SIMPLE(简单表,即不适用表连接或者子查询),
  • PRIMARY(主查询,即外层的查询),
  • UNION(UNION中的第二个或者后面的查询语句),
  • SUBQUERY(子查询中的第一个SELECT)等

拓展

  • simple:表示不需要union操作或者不包含子查询的简单select查询。有连接查询时,外层的查询为simple,且只有一个。
  • primary:一个需要union操作或者含有子查询的select,位于最外层的单位查询的select_type即为primary。且只有一个。
  • subquery:除了from字句中包含的子查询外,其他地方出现的子查询都可能是subquery
  • dependent subquery:与dependent union类似,表示这个subquery的查询要受到外部表查询的影响。
  • derived:from字句中出现的子查询,也叫做派生表,其他数据库中可能叫做内联视图或嵌套select。
  • union:union连接的两个select查询,第一个查询是dervied派生表,除了第一个表外,第二个以后的表select_type都是union。
  • dependent union:与union一样,出现在union 或union all语句中,但是这个查询要受到外部查询的影响
  • union result:包含union的结果集,在union和union all语句中,因为它不需要参与查询,所以id字段为null。

table

输出结果集的表

拓展

显示的查询表名,如果查询使用了别名,那么这里显示的是别名。 如果不涉及对数据表的操作,那么这显示为null。 如果显示为尖括号括起来的<derived N>就表示这个是临时表,后边的N就是执行计划中的id,表示结果来自于这个查询产生。 如果是尖括号括起来的<union M,N>,与<derived N>类似,也是一个临时表,表示这个结果来自于union查询的id为M,N的结果集。

type

表示Mysql在表中找到所需行的方式,或者叫访问类型,常见类型

| ALL | index | range | ref | eq_ref | const,system | NULL |

ALL

全表扫描,mysql便利全表来找到匹配的行

index

索引全扫描,mysql 遍历整个索引来查询匹配的行

range

索引范围扫描, 常见于<, <=, >, >=, between 等操作符

ref

使用非唯一索引扫描或唯一索引的前缀扫描,返回匹配某个单独值的记录行

eq_ref

类似ref, 区别就在使用的索引是唯一索引, 对于每个索引键值,表中只有一条记录匹配; 简单来说,就是多表连接中使用 primary key或者unique index 作为关联条件

const/system

单表中最多有一行匹配行,查询起来非常迅速,所以这个匹配行中的其他列的值可以被优化器在当前查询中当做常量来处理,例如,根据主键 primary key 或者唯一索引unique index 进行的查询

NULL

mysql 不用访问表或者索引,直接就能够得到结果

type为NULL的时候还有其他值

  • ref_or_null(与ref类似区别在于条件中包含对NULL的查询)
  • index_merge(索引合并优化)
  • unique_subquery(in的后面是一个查询主键字段的子查询)
  • index_subquery(与unique_subquer类似,区别在于 in 的后面是查询非唯一索引字段的子查询)等

拓展

从最好到最差的连接类型为system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL,const代表一次就命中,ALL代表扫描了全表才确定结果。一般来说,得保证查询至少达到range级别,最好能达到ref。

除了all之外,其他的type都可以使用到索引,除了index_merge之外,其他的type只可以用到一个索引。

  • system:表中只有一行数据或者是空表,且只能用于myisam和memory表。如果是Innodb引擎表,type列在这个情况通常都是all或者index

  • const:使用唯一索引或者主键,返回记录一定是1行记录的等值where条件时,通常type是const。其他数据库也叫做唯一索引扫描。

  • eq_ref:出现在要连接过个表的查询计划中,驱动表只返回一行数据,且这行数据是第二个表的主键或者唯一索引,且必须为not null,唯一索引和主键是多列时,只有所有的列都用作比较时才会出现eq_ref。

  • ref:不像eq_ref那样要求连接顺序,也没有主键和唯一索引的要求,只要使用相等条件检索时就可能出现,常见与辅助索引的等值查找。或者多列主键、唯一索引中,使用第一个列之外的列作为等值查找也会出现,总之,返回数据不唯一的等值查找就可能出现。

  • fulltext:全文索引检索,要注意,全文索引的优先级很高,若全文索引和普通索引同时存在时,mysql不管代价,优先选择使用全文索引。

  • ref_or_null:与ref方法类似,只是增加了null值的比较。实际用的不多。

  • unique_subquery:用于where中的in形式子查询,子查询返回不重复值唯一值。

  • index_subquery:用于in形式子查询使用到了辅助索引或者in常数列表,子查询可能返回重复值,可以使用索引将子查询去重。

  • range:索引范围扫描,常见于使用<,>, is, null, between ,in ,like等运算符的查询中。

  • index_merge:表示查询使用了两个以上的索引,最后取交集或者并集,常见and ,or的条件使用了不同的索引,官方排序这个在- ref_or_null之后,但是实际上由于要读取所个索引,性能可能都不如range。

  • index:索引全表扫描,把索引从头到尾扫一遍,常见于使用索引列就可以处理不需要读取数据文件的查询、可以使用索引排序或者分组的查询。

  • all:这个就是全表扫描数据文件,然后再在server层进行过滤返回符合要求的记录。

possible_keys

表示查询时可能使用的索引

key

表示实际使用的索引

拓展

查询真正使用到的索引,select_type为index_merge时,这里可能出现两个以上的索引,其他的select_type这里只会出现一个。

key_len

使用到索引字段的长度

拓展

用于处理查询的索引长度,如果是单列索引,那就整个索引长度算进去,如果是多列索引,那么查询不一定都能使用到所有的列,具体使用到了多少个列的索引,这里就会计算进去,没有使用到的列,这里不会计算进去。留意下这个列的值,算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。要注意,mysql的ICP特性使用到的索引不会计入其中。另外,key_len只计算where条件用到的索引长度,而排序和分组就算用到了索引,也不会计算到key_len中。

ref

如果是使用的常数等值查询,这里会显示const,如果是连接查询,被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段,如果是条件使用了表达式或者函数,或者条件列发生了内部隐式转换,这里可能显示为func。

rows

扫描行的数量

Extra

执行情况的说明和描述,包含不适合在其他列中显示但是对执行计划非常重要的额外信息

拓展

这个列可以显示的信息非常多,有几十种,常用的有:

  • distinct:在select部分使用了distinc关键字
  • no tables used:不带from字句的查询或者From dual查询。 使用not in()形式子查询或not exists运算符的连接查询,这种叫做反连接。即,一般连接查询是先查询内表,再查询外表,反连接就是先查询外表,再查询内表。
  • using filesort:排序时无法使用到索引时,就会出现这个。常见于order by和group by语句中。
  • using index:查询时不需要回表查询,直接通过索引就可以获取查询的数据。
  • using_union:表示使用or连接各个使用索引的条件时,该信息表示从处理结果获取并集
  • using intersect:表示使用and的各个索引的条件时,该信息表示是从处理结果获取交集
  • using sort_union和using sort_intersection:与前面两个对应的类似,只是他们是出现在用and和or查询信息量大时,先查询主键,然后进行排序合并后,才能读取记录并返回。
  • using where:表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件,需要在server层进行过滤。查询条件中分为限制条件和检查条件,5.6之前,存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回,然后server层根据检查条件进行过滤再返回真正符合查询的数据。5.6.x之后支持ICP特性,可以把检查条件也下推到存储引擎层,不符合检查条件和限制条件的数据,直接不读取,这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量。extra列显示using index condition
  • using temporary:表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表,执行计划中看不出来,需要查看status变量,used_tmp_table,used_tmp_disk_table才能看出来。
  • firstmatch(tb_name):5.6.x开始引入的优化子查询的新特性之一,常见于where字句含有in()类型的子查询。如果内表的数据量比较大,就可能出现这个
  • loosescan(m..n):5.6.x之后引入的优化子查询的新特性之一,在in()类型的子查询中,子查询返回的可能有重复记录时,就可能出现这个
  • filtered:使用explain extended时会出现这个列,5.7之后的版本默认就有这个字段,不需要使用explain extended了。这个字段表示存储引擎返回的数据在server层过滤后,剩下多少满足查询的记录数量的比例,注意是百分比,不是具体记录数。

explain extened 查看优化器修改SQL情况

mysql 4.1开始引入explain extended命令,通过explain extended加上show warnings,能够看到在SQL真正被执行之前优化器做了哪些SQL改写

sql

这里我们故意写个1=1

explain extended select sql_no_cache * from `most_left_index` where `user_id` = 1085375 and `post_id` = 399754 and `car_id` = 1351155 and 1=1 limit 1 \G 

show warnings\G
mysql>  show warnings\G
*************************** 1. row ***************************
  Level: Warning
   Code: 1681
Message: 'EXTENDED' is deprecated and will be removed in a future release.
*************************** 2. row ***************************
  Level: Note
   Code: 1003
Message: /* select#1 */ select sql_no_cache `studymysql`.`most_left_index`.`id` AS `id`,`studymysql`.`most_left_index`.`user_id` AS `user_id`,`studymysql`.`most_left_index`.`post_id` AS `post_id`,`studymysql`.`most_left_index`.`car_id` AS `car_id`,`studymysql`.`most_left_index`.`created_at` AS `created_at`,`studymysql`.`most_left_index`.`updated_at` AS `updated_at` from `studymysql`.`most_left_index` where ((`studymysql`.`most_left_index`.`car_id` = 1351155) and (`studymysql`.`most_left_index`.`post_id` = 399754) and (`studymysql`.`most_left_index`.`user_id` = 1085375)) limit 1
2 rows in set (0.00 sec)

explain extended输出结果中多了filetred字段,同时从warning的message中能看到优化器自动除去了1=1恒成立的条件,也就是说优化器在改写SQL时会自动去掉恒成立的条件. 在遇到复杂SQL时, 我们可以利用explain extended的结果来迅速的获取一个更清晰易读的SQL

参考文献

liujingyuan789