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MySQL | 执行计划详解

码森林
2022-12-06 / 0 评论 / 1 点赞 / 685 阅读 / 3,182 字 / 正在检测是否收录...
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本文最后更新于 2024-01-04,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

EXPLAIN 语句提供了有关 MySQL 如何执行语句的信息,我们可以通过分析 EXPLAIN 结果来优化查询语句。EXPLAIN 适用于 SELECT、DELETE、INSERT、REPLACE 和 UPDATE 语句。

执行计划详解

假设现在我们使用 EXPLAIN 命令查看当前 SQL 是否使用了索引,先通过 SQL EXPLAIN 导出相应的执行计划如下: image-20221121164142019.png 以下对返回结果每一个字段进行说明:

  • id:每个执行计划都有一个 id,如果是一个联合查询,这里还将有多个 id。
  • select_type:表示 SELECT 查询类型,常见的有 SIMPLE(普通查询,即没有联合查询、子查询)、PRIMARY(主查询)、UNION(UNION 中后面的查询)、 SUBQUERY(子查询)等。
  • table:当前执行计划查询的表,如果给表起别名了,则显示别名信息。
  • partitions:访问的分区表信息。
  • type:表示从表中查询到行所执行的方式,查询方式是 SQL 优化中一个很重要的指标, 结果值从好到差依次是:system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL。
  • possible_keys:可能使用到的索引。
  • key:实际使用到的索引。
  • key_len:当前使用的索引的长度。
  • ref:关联 id 等信息。
  • rows:查找到记录所扫描的估算行数。
  • filtered:查找到所需记录占总扫描记录数的比例。
  • Extra:额外的信息。

注意:在 MySQL 5.7 以前的版本中,想要显示 partitions 需要使用 explain partitions 命令;想要显示 filtered 需要使用 explain extended 命令。在5.7版本后,默认 explain 直接显示 partitions 和 filtered 中的信息。

id

select 查询的序列号,表示查询中执行 select 子句或者操作表的顺序。序列号分为三种情况:

1、如果 id 相同,那么执行顺序从上到下

EXPLAIN SELECT * FROM business_order bo INNER JOIN business_order_goods bog ON bo.out_trade_no = bog.out_trade_no INNER JOIN business_order_log bol ON bo.out_trade_no = bol.out_trade_no;

image-20221122154139418.png

2、如果 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

EXPLAIN SELECT * FROM business_order bo WHERE bo.out_trade_no IN(SELECT bog.out_trade_no FROM business_order_goods bog WHERE bog.goods_id = 108);

image-20221122154536648.png

3、id 相同和不同的,同时存在:相同的可以认为是一组,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

EXPLAIN SELECT * FROM business_order bo INNER JOIN business_order_goods bog ON bo.out_trade_no = bog.out_trade_no INNER JOIN business_order_log bol ON bo.out_trade_no = bol.out_trade_no WHERE bo.out_trade_no IN(SELECT bog.out_trade_no FROM business_order_goods bog WHERE bog.goods_id = 108);

image-20221122154933525.png

select_type

主要用来分辨查询的类型,是普通查询还是联合查询还是子查询。

含义
SIMPLE 普通 SELECT,没有 UNION 查询或子查询
PRIMARY 最外层的 SELECT,即主查询
UNION 第二个或之后的 UNION SELECT
DEPENDENT UNION 与 UNION 类似,DEPENDENT 表示 UNION 或 UNION ALL 联合而成的结果会受外部查询影响
UNION RESULT 从 UNION 表获取结果的 SELECT
SUBQUERY 子查询中的第一次 SELECT
DEPENDENT SUBQUERY 在子查询中的第一次 SELECT,子查询会受外部查询影响
DERIVED 派生表,即 FROM 子句中出现查询
DEPENDENT DERIVED 派生表,受外部查询影响
MATERIALIZED 物化子查询
UNCACHEABLE SUBQUERY 无法缓存结果的子查询,必须为外部查询的每一行重新评估
UNCACHEABLE UNION 第二个或之后在属于不可缓存子查询的 UNION 中选择

1、SIMPLE

普通查询,查询中不包含子查询或者union等任何复杂查询。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE order_status = 2;

执行结果为: image.png

2、PRIMARY

查询中若包含任何复杂的子查询,最外层查询则被标记为 PRIMARY。

EXPLAIN SELECT id,out_trade_no,order_type FROM (SELECT id,out_trade_no,order_type,order_status FROM business_order WHERE order_status=2) t WHERE order_type = 2;

在 MySQL 5.6 中执行结果为: image.png 在 MySQL 5.7 后做了优化,执行结果为: image.png

3、UNION

若第二个 SELECT 出现在 UNION 之后,则被标记为 UNION。

EXPLAIN SELECT id,out_trade_no,order_type FROM business_order WHERE order_status = 2 UNION SELECT id,out_trade_no,order_type FROM business_order WHERE order_type = 2;

执行结果为: image.png

4、DEPENDENT UNION

与 UNION 类似,DEPENDENT 表示 UNION 或 UNION ALL 联合而成的结果会受外部查询影响。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE id IN (SELECT id FROM business_order WHERE order_status = 2 UNION SELECT id FROM business_order WHERE order_type = 2);

执行结果为: image.png

5、UNION RESULT

从 UNION 表获取结果的 SELECT。

EXPLAIN SELECT id,out_trade_no,order_type FROM business_order WHERE order_status = 2 UNION SELECT id,out_trade_no,order_type FROM business_order WHERE order_type = 2;

执行结果为: image.png

6、SUBQUERY

子查询中的第一次 SELECT。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE id = ( SELECT id FROM business_order WHERE out_trade_no = '2009281548302880')

执行结果为: image.png

7、DEPENDENT SUBQUERY

在子查询中的第一次 SELECT,子查询会受外部查询影响。

EXPLAIN SELECT out_trade_no FROM business_order WHERE out_trade_no IN ( SELECT out_trade_no FROM business_order UNION SELECT out_trade_no FROM business_order )

执行结果为: image.png

8、DERIVED

派生表,即 FROM 子句中出现的子查询。

EXPLAIN SELECT * FROM ( SELECT id FROM business_order t ) temp

在 MySQL 5.6 中执行结果为: image.png 在 MySQL 5.7 后版本做了优化,不再标记为 DERIVED: image.png

9、DEPENDENT DERIVED

派生表,在 DERIVED 的基础上,依赖于外部查询。

10、MATERIALIZED

物化子查询。将子查询结果集中的记录保存到临时表的过程称之为物化(Materialize)。那个存储子查询结果集的临时表称之为物化表。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE out_trade_no IN (SELECT out_trade_no FROM business_order_log WHERE operator_id = 1002)

执行结果为: image.png

11、UNCACHEABLE SUBQUERY

无法缓存结果的子查询,必须为外部查询的每一行重新计算结果。

12、UNCACHEABLE UNION

union 中第二个或以后的 select ,属于不可缓存的子查询。

table

对应行正在访问那一个表,表名或者别名,可能是临时表或者 union 合并结果集。

  • 如果是具体的表名,则表明从实际的物理表中获取数据,当然也可以是表的别名。
  • 表名是 derived N 的形式,表示使用了 id 为 N 的查询产生的衍生表。
  • 当有 union result 的时候,表名是 <union n1,n2> 等的形式,n1,n2 表示参与union的 id。

partitions

访问的分区表信息。版本 5.7 以前,该项是 explain partitions 显示的选项,5.7 以后成为了默认选项。该列显示的为分区表命中的分区情况。非分区表该字段为空(null)。

type

表示从表中查询到行所执行的方式,查询方式是 SQL 优化中一个很重要的指标。官方全称是join type,意为:连接类型。Mysql 8.0 中 type 类型达到了12种,常见的有6种,它们结果值从好到差依次是:system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL。

system

表中只有一行数据匹配,此时根据索引查询一次就能找到对应的数据。

const

表中最多只有一行数据匹配,此时根据索引查询一次就能找到对应的数据。 如果是 B + 树索引,我们知道此时索引构造成了多个层级的树,当查询的索引在树的底层时,查询效率就越低。const 表示此时索引在第一层,只需访问一层便能得到数据。

# 主键ID
EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE id = 3;
# 唯一索引
EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE out_trade_no = '2011151834337286';

执行结果为: image.png image.png

eq_ref

使用唯一索引扫描,常见于多表连接中使用主键和唯一索引作为关联条件。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE out_trade_no IN (SELECT out_trade_no FROM business_order_log WHERE operator_id = 1002)

执行结果为: image.png

ref

非唯一索引扫描,还可见于唯一索引最左原则匹配扫描。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE store_id = 60;

执行结果为: image.png

range

表示利用索引查询的时候限制了范围,在指定范围内进行查询,这样避免了index的全索引扫描,适用的操作符: <>, >, >=, <, <=, IS NULL, BETWEEN, LIKE, or IN() 。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE order_time>'2022-01-01 00:00:00' AND order_time <'2022-12-01 00:00:00';

执行结果: image.png 只查ID:

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE order_time>'2022-01-01 00:00:00' AND order_time <'2022-12-01 00:00:00';

执行结果: image.png

index

索引全表扫描,此时遍历整个索引树。这个比 ALL 的效率要好,主要有两种情况,一种是当前的查询时覆盖索引,即我们需要的数据在索引中就可以索取,或者是使用了索引进行排序,这样就避免数据的重排序。

EXPLAIN SELECT out_trade_no,COUNT(*) FROM business_order GROUP BY out_trade_no;

执行结果为: image.png

ALL

表示全表扫描,需要遍历全表来找到对应的行。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order;

执行结果为: image.png

possible_keys

显示可能应用在这张表中的索引,一个或多个,查询涉及到的字段上若存在索引,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,查询中若使用了覆盖索引,则该索引和查询的 select 字段重叠。

key_len

表示索引中使用的字节数,可以通过 key_len 计算查询中使用的索引长度,在不损失精度的情况下长度越短越好。

ref

显示索引的哪一列被使用了,如果可能的话,是一个常数。

rows

根据表的统计信息及索引使用情况,大致估算出找出所需记录需要读取的行数,此参数很重要,直接反应的 sql 找了多少数据,在完成目的的情况下越少越好。

filtered

查找到所需记录占总扫描记录数的比例。 在完成目的的情况下越大越好。5.7 之前使用 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。

Extra

包含额外的信息。以下为常见的信息,其中特别要注意 using filesortusing temporary 非常消耗性能:

using filesort

说明 mysql 无法利用索引进行排序,只能利用排序算法进行排序,会消耗额外的位置。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order ORDER BY order_status;

执行结果为: image.png

using temporary

建立临时表来保存中间结果,查询完成之后把临时表删除。

EXPLAIN SELECT order_status,COUNT(*) FROM business_order GROUP BY order_status LIMIT 10;

执行结果为: image.png

using index

这个表示当前的查询时覆盖索引的,直接从索引中读取数据,而不用访问数据表。如果同时出现 using where 表面索引被用来执行索引键值的查找,如果没有,表面索引被用来读取数据,而不是真的查找。

EXPLAIN SELECT out_trade_no,COUNT(*) FROM business_order GROUP BY out_trade_no LIMIT 10;

执行结果为: image.png

using where

使用 where 进行条件过滤。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE order_status = 3;

执行结果如下: image.png

using join buffer

使用连接缓存。未复现。

impossible where

where 语句的结果总是false。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE id = 1000000000000;

执行结果为: image.png

no matching row in const table

存在一个空表,或者没有行能够满足唯一索引条件。

EXPLAIN SELECT * FROM business_order WHERE id = 0;

执行结果为: image.png

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