不會看 Explain執(zhí)行計劃，簡歷敢寫 SQL 優(yōu)化？

拼命奮斗的自己 2020-05-28

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昨天中午在食堂，和部門的技術大牛們坐在一桌吃飯，作為一個卑微技術渣仔默默的吃著飯，聽大佬們高談闊論，研究各種高端技術，我TM也想說話可實在插不上嘴。

聊著聊著突然說到他上午面試了一個工作6年的程序員，表情挺復雜，他說：我看他簡歷寫著熟悉SQL語句調(diào)優(yōu)，就問了下 Explain 執(zhí)行計劃怎么看？結(jié)果這老哥一問三不知，工作6年這么基礎的東西都不了解！

感受到了大佬的王之鄙視，回到工位我就開始默默寫這個，哎~ 我TM也不太懂 Explain，老哥你這是針對我??！哭唧唧~

Explain有什么用

當Explain 與 SQL語句一起使用時，MySQL 會顯示來自優(yōu)化器關于SQL執(zhí)行的信息。也就是說，MySQL解釋了它將如何處理該語句，包括如何連接表以及什么順序連接表等。

l 表的加載順序

l sql 的查詢類型

l 可能用到哪些索引，哪些索引又被實際使用

l 表與表之間的引用關系

l 一個表中有多少行被優(yōu)化器查詢 .....

Explain有哪些信息

Explain 執(zhí)行計劃包含字段信息如下：分別是 id、select_type、table、partitions、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、filtered、Extra 12個字段。

下邊我們會結(jié)合具體的SQL示例，詳細的解讀每個字段以及每個字段中不同參數(shù)的含義，以下所有示例數(shù)據(jù)庫版本為 MySQL.5.7.17。

mysql> select version() from dual;

+------------+

| version() |

+------------+

| 5.7.17-log |

+------------+

我們創(chuàng)建三張表 one、two、three，表之間的關系 one.two_id = two.two_id AND two.three_id = three.three_id。

Explain執(zhí)行計劃詳解

一、id

id：：表示查詢中執(zhí)行select子句或者操作表的順序，id的值越大，代表優(yōu)先級越高，越先執(zhí)行。id大致會出現(xiàn) 3種情況：

1、id相同

看到三條記錄的id都相同，可以理解成這三個表為一組，具有同樣的優(yōu)先級，執(zhí)行順序由上而下，具體順序由優(yōu)化器決定。

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM one o,two t, three r WHERE o.two_id = t.two_id AND t.three_id = r.three_id;

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------------+------+----------+----------------------------------------------------+

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------------+------+----------+----------------------------------------------------+

| 1 | SIMPLE | o | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 100 | NULL |

| 1 | SIMPLE | t | NULL | ALL | PRIMARY | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |

| 1 | SIMPLE | r | NULL | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | xin-slave.t.three_id | 1 | 100 | NULL |

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------------+------+----------+----------------------------------------------------+

2、id不同

如果我們的 SQL 中存在子查詢，那么 id的序號會遞增，id值越大優(yōu)先級越高，越先被執(zhí)行。當三個表依次嵌套，發(fā)現(xiàn)最里層的子查詢 id最大，最先執(zhí)行。

mysql> EXPLAIN select * from one o where o.two_id = (select t.two_id from two t where t.three_id = (select r.three_id from three r where r.three_name='我是第三表2'));

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+

| 1 | PRIMARY | o | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where |

| 2 | SUBQUERY | t | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where |

| 3 | SUBQUERY | r | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+

3、以上兩種同時存在

將上邊的 SQL 稍微修改一下，增加一個子查詢，發(fā)現(xiàn) id的以上兩種同時存在。相同id劃分為一組，這樣就有三個組，同組的從上往下順序執(zhí)行，不同組 id值越大，優(yōu)先級越高，越先執(zhí)行。

mysql> EXPLAIN select * from one o where o.two_id = (select t.two_id from two t where t.three_id = (select r.three_id from three r where r.three_name='我是第三表2')) AND o.one_id in(select one_id from one where o.one_name="我是第一表2");

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+--------------------+------+----------+-------------+

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+--------------------+------+----------+-------------+

| 1 | PRIMARY | o | NULL | ALL | PRIMARY | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where |

| 1 | PRIMARY | one | NULL | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | xin-slave.o.one_id | 1 | 100 | Using index |

| 2 | SUBQUERY | t | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where |

| 3 | SUBQUERY | r | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where |

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+--------------------+------+----------+-------------+

二、select_type

select_type：表示select 查詢的類型，主要是用于區(qū)分各種復雜的查詢，例如：普通查詢、聯(lián)合查詢、子查詢等。

1、SIMPLE

SIMPLE：表示最簡單的 select 查詢語句，也就是在查詢中不包含子查詢或者 union交并差集等操作。

2、PRIMARY

PRIMARY：當查詢語句中包含任何復雜的子部分，最外層查詢則被標記為PRIMARY。

3、SUBQUERY

SUBQUERY：當select 或 where 列表中包含了子查詢，該子查詢被標記為：SUBQUERY 。

4、DERIVED

DERIVED：表示包含在from子句中的子查詢的select，在我們的 from 列表中包含的子查詢會被標記為derived 。

5、UNION

UNION：如果union后邊又出現(xiàn)的select 語句，則會被標記為union；若 union 包含在 from 子句的子查詢中，外層 select 將被標記為 derived。

6、UNION RESULT

UNION RESULT：代表從union的臨時表中讀取數(shù)據(jù)，而table列的<union1,4>表示用第一個和第四個select的結(jié)果進行union操作。

mysql> EXPLAIN select t.two_name, ( select one.one_id from one) o from (select two_id,two_name from two where two_name ='') t union (select r.three_name,r.three_id from three r);

+------+--------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------+

+------+--------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------+

| 1 | PRIMARY | two | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 50 | Using where |

| 2 | SUBQUERY | one | NULL | index | NULL | PRIMARY | 4 | NULL | 2 | 100 | Using index |

| 4 | UNION | r | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | 100 | NULL |

+------+--------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------+

三、table

查詢的表名，并不一定是真實存在的表，有別名顯示別名，也可能為臨時表，例如上邊的DERIVED、 <union1,4>等。

四、partitions

查詢時匹配到的分區(qū)信息，對于非分區(qū)表值為NULL，當查詢的是分區(qū)表時，partitions顯示分區(qū)表命中的分區(qū)情況。

+----+-------------+----------------+---------------------------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-------------+

+----+-------------+----------------+---------------------------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-------------+

| 1 | SIMPLE | one | p201801,p201802,p201803,p300012 | index | NULL | PRIMARY | 9 | NULL | 3 | 100 | Using index |

+----+-------------+----------------+---------------------------------+-------+---------------+-----

五、type

type：查詢使用了何種類型，它在 SQL優(yōu)化中是一個非常重要的指標，以下性能從好到壞依次是：system > const > eq_ref > ref > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

1、system

system：當表僅有一行記錄時(系統(tǒng)表)，數(shù)據(jù)量很少，往往不需要進行磁盤IO，速度非?？臁?/span>

2、const

const：表示查詢時命中 primary key 主鍵或者 unique 唯一索引，或者被連接的部分是一個常量(const)值。這類掃描效率極高，返回數(shù)據(jù)量少，速度非?？臁?/span>

mysql> EXPLAIN SELECT * from three where three_id=1;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

3、eq_ref

eq_ref：查詢時命中主鍵primary key 或者 unique key索引， type 就是 eq_ref。

mysql> EXPLAIN select o.one_name from one o ,two t where o.one_id = t.two_id ;

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+----------+---------+--------------------+------+----------+-------------+

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+----------+---------+--------------------+------+----------+-------------+

| 1 | SIMPLE | o | NULL | index | PRIMARY | idx_name | 768 | NULL | 2 | 100 | Using index |

| 1 | SIMPLE | t | NULL | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | xin-slave.o.one_id | 1| 100 | Using index |

+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+----------+---------+--------------------+------+----------+-------------+

4、ref

ref：區(qū)別于eq_ref，ref表示使用非唯一性索引，會找到很多個符合條件的行。

mysql> select o.one_id from one o where o.one_name = "xin" ;

+--------+

| one_id |

+--------+

| 1 |

| 3 |

+--------+```

```sql

mysql> EXPLAIN select o.one_id from one o where o.one_name = "xin" ;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------------+

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------------+

| 1 | SIMPLE | o | NULL | ref | idx_name | idx_name | 768 | const | 1 | 100 | Using index |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------------+

5、ref_or_null

ref_or_null：這種連接類型類似于 ref，區(qū)別在于 MySQL會額外搜索包含NULL值的行。

mysql> EXPLAIN select o.one_id from one o where o.one_name = "xin" OR o.one_name IS NULL;

+----+-------------+-------+------------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+--------------------------+

+----+-------------+-------+------------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+--------------------------+

| 1 | SIMPLE | o | NULL | ref_or_null | idx_name | idx_name | 768 | const | 3 | 100 | Using where; Using index |

+----+-------------+-------+------------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+--------------------------+

6、index_merge

index_merge：使用了索引合并優(yōu)化方法，查詢使用了兩個以上的索引。

下邊示例中同時使用到主鍵one_id 和字段one_name的idx_name 索引。

mysql> EXPLAIN select * from one o where o.one_id >1 and o.one_name ='xin';

+----+-------------+-------+------------+-------------+------------------+------------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------------+

+----+-------------+-------+------------+-------------+------------------+------------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------------+

| 1 | SIMPLE | o | NULL | index_merge | PRIMARY,idx_name | idx_name,PRIMARY | 772,4 | NULL | 1 | 100 | Using intersect(idx_name,PRIMARY); Using where |

+----+-------------+-------+------------+-------------+------------------+------------------+---------+------+------+----------+------------------------------------------------+

7、unique_subquery

unique_subquery：替換下面的IN子查詢，子查詢返回不重復的集合。

8、index_subquery

index_subquery：區(qū)別于unique_subquery，用于非唯一索引，可以返回重復值。

9、range

range：使用索引選擇行，僅檢索給定范圍內(nèi)的行。簡單點說就是針對一個有索引的字段，給定范圍檢索數(shù)據(jù)。在where語句中使用 bettween...and、<、>、<=、in 等條件查詢 type 都是range。

舉個栗子：three表中three_id為唯一主鍵，user_id普通字段未建索引。

從結(jié)果中看到只有對設置了索引的字段，做范圍檢索 type 才是 range。

10、index

index：Index與ALL 其實都是讀全表，區(qū)別在于index是遍歷索引樹讀取，而ALL是從硬盤中讀取。

下邊示例：three_id 為主鍵，不帶 where 條件全表查詢，type結(jié)果為index 。

11、ALL

ALL：將遍歷全表以找到匹配的行，性能最差。

六、possible_keys

possible_keys：表示在MySQL中通過哪些索引，能讓我們在表中找到想要的記錄，一旦查詢涉及到的某個字段上存在索引，則索引將被列出，但這個索引并不定一會是最終查詢數(shù)據(jù)時所被用到的索引。具體請參考上邊的例子。

七、key

key：區(qū)別于possible_keys，key是查詢中實際使用到的索引，若沒有使用索引，顯示為NULL。具體請參考上邊的例子。

當 type 為 index_merge 時，可能會顯示多個索引。

八、key_len

key_len：表示查詢用到的索引長度（字節(jié)數(shù)），原則上長度越短越好。

l 單列索引，那么需要將整個索引長度算進去；

l 多列索引，不是所有列都能用到，需要計算查詢中實際用到的列。

注意：key_len只計算where條件中用到的索引長度，而排序和分組即便是用到了索引，也不會計算到key_len中。

九、ref

ref：常見的有：const，func，null，字段名。

l 當使用常量等值查詢，顯示const，

l 當關聯(lián)查詢時，會顯示相應關聯(lián)表的關聯(lián)字段

l 如果查詢條件使用了表達式、函數(shù)，或者條件列發(fā)生內(nèi)部隱式轉(zhuǎn)換，可能顯示為func

l 其他情況null

十、rows

rows：以表的統(tǒng)計信息和索引使用情況，估算要找到我們所需的記錄，需要讀取的行數(shù)。

這是評估SQL 性能的一個比較重要的數(shù)據(jù)，mysql需要掃描的行數(shù)，很直觀的顯示SQL 性能的好壞，一般情況下 rows 值越小越好。

十一、filtered

filtered 這個是一個百分比的值，表里符合條件的記錄數(shù)的百分比。簡單點說，這個字段表示存儲引擎返回的數(shù)據(jù)在經(jīng)過過濾后，剩下滿足條件的記錄數(shù)量的比例。

在MySQL.5.7版本以前想要顯示filtered需要使用explain extended命令。MySQL.5.7后，默認explain直接顯示partitions和filtered的信息。

十二、Extra

Extra ：不適合在其他列中顯示的信息，Explain 中的很多額外的信息會在 Extra 字段顯示。

1、Using index

Using index：我們在相應的 select 操作中使用了覆蓋索引，通俗一點講就是查詢的列被索引覆蓋，使用到覆蓋索引查詢速度會非?？?，SQl優(yōu)化中理想的狀態(tài)。

什么又是覆蓋索引?

一條 SQL只需要通過索引就可以返回，我們所需要查詢的數(shù)據(jù)（一個或幾個字段），而不必通過二級索引，查到主鍵之后再通過主鍵查詢整行數(shù)據(jù)（select * ）。

one_id表為主鍵

注意：想要使用到覆蓋索引，我們在 select 時只取出需要的字段，不可select *，而且該字段建了索引。

2、Using where

Using where：查詢時未找到可用的索引，進而通過where條件過濾獲取所需數(shù)據(jù)，但要注意的是并不是所有帶where語句的查詢都會顯示Using where。

下邊示例create_time 并未用到索引，type 為 ALL，即MySQL通過全表掃描后再按where條件篩選數(shù)據(jù)。

3、Using temporary

Using temporary：表示查詢后結(jié)果需要使用臨時表來存儲，一般在排序或者分組查詢時用到。

4、Using filesort

Using filesort：表示無法利用索引完成的排序操作，也就是ORDER BY的字段沒有索引，通常這樣的SQL都是需要優(yōu)化的。

如果ORDER BY字段有索引就會用到覆蓋索引，相比執(zhí)行速度快很多。

5、Using join buffer

Using join buffer：在我們聯(lián)表查詢的時候，如果表的連接條件沒有用到索引，需要有一個連接緩沖區(qū)來存儲中間結(jié)果。

先看一下有索引的情況：連接條件 one_name 、two_name 都用到索引。

接下來刪掉連接條件 one_name 、two_name 的字段索引。發(fā)現(xiàn)Extra 列變成 Using join buffer，type均為全表掃描，這也是SQL優(yōu)化中需要注意的地方。

6、Impossible where

Impossible where：表示在我們用不太正確的where語句，導致沒有符合條件的行。

7、No tables used

No tables used：我們的查詢語句中沒有FROM子句，或者有 FROM DUAL子句。

Extra列的信息非常非常多，這里就不再一一列舉了，詳見 MySQL官方文檔：

https://dev./doc/refman/5.7/en/explain-output.html#jointype_index_merge

總結(jié)

上邊只是簡單介紹了下 Explain 執(zhí)行計劃各個列的含義，了解它不僅僅是要應付面試，在實際開發(fā)中也經(jīng)常會用到。比如對慢SQL進行分析，如果連執(zhí)行計劃結(jié)果都不會看，那還談什么SQL優(yōu)化呢？

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來自：拼命奮斗的自己 > 《數(shù)據(jù)庫》

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