帶你看懂MySQL執(zhí)行計劃

前言：

前面文章，我們學(xué)習(xí)了 MySQL 慢日志相關(guān)內(nèi)容，當(dāng)我們篩選得到具體的慢 SQL 后，就要想辦法去優(yōu)化啦。優(yōu)化 SQL 的第一步應(yīng)該是讀懂 SQL 的執(zhí)行計劃。本篇文章，我們一起來學(xué)習(xí)下 MySQL explain 執(zhí)行計劃相關(guān)知識。

  1.執(zhí)行計劃簡介

執(zhí)行計劃是指一條 SQL 語句在經(jīng)過 MySQL 查詢優(yōu)化器的優(yōu)化會后，具體的執(zhí)行方式。MySQL 為我們提供了  EXPLAIN 語句，來獲取執(zhí)行計劃的相關(guān)信息。需要注意的是，EXPLAIN 語句并不會真的去執(zhí)行相關(guān)的語句，而是通過查詢優(yōu)化器對語句進(jìn)行分析，找出最優(yōu)的查詢方案，并顯示對應(yīng)的信息。

執(zhí)行計劃通常用于 SQL 性能分析、優(yōu)化等場景。通過 explain 的結(jié)果，可以了解到如數(shù)據(jù)表的查詢順序、數(shù)據(jù)查詢操作的操作類型、哪些索引可以被命中、哪些索引實際會命中、每個數(shù)據(jù)表有多少行記錄被查詢等信息。

explain 執(zhí)行計劃支持 SELECT、DELETE、INSERT、REPLACE 以及 UPDATE 語句。我們一般多用于分析 select 查詢語句。

  2.執(zhí)行計劃實戰(zhàn)

我們簡單來看下一條查詢語句的執(zhí)行計劃：

mysql> explain SELECT * FROM dept_emp WHERE emp_no IN (SELECT emp_no FROM dept_emp GROUP BY emp_no HAVING COUNT(emp_no)>1);
+----+-------------+----------+------------+-------+-----------------+---------+---------+------+--------+----------+-------------+
| id | select_type | table    | partitions | type  | possible_keys   | key     | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |
+----+-------------+----------+------------+-------+-----------------+---------+---------+------+--------+----------+-------------+
|  1 | PRIMARY     | dept_emp | NULL       | ALL   | NULL            | NULL    | NULL    | NULL | 331143 |   100.00 | Using where |
|  2 | SUBQUERY    | dept_emp | NULL       | index | PRIMARY,dept_no | PRIMARY | 16      | NULL | 331143 |   100.00 | Using index |
+----+-------------+----------+------------+-------+-----------------+---------+---------+------+--------+----------+-------------+

可以看到，執(zhí)行計劃結(jié)果中共有 12 列，各列代表的含義總結(jié)如下表：

下面我們來看下執(zhí)行計劃中部分重要列詳解：

id：

SELECT 標(biāo)識符。這是查詢中 SELECT 的序號。如果該行引用其他行的并集結(jié)果，則值可以為 NULL 。當(dāng) id 相同時，執(zhí)行順序 由上向下；當(dāng) id 不同時，id 值越大，優(yōu)先級越高，越先執(zhí)行。

select_type：

查詢的類型，常見的值有：

• SIMPLE：簡單查詢，不包含 UNION 或者子查詢。

• PRIMARY：查詢中如果包含子查詢或其他部分，外層的 SELECT 將被標(biāo)記為 PRIMARY。

• SUBQUERY：子查詢中的第一個 SELECT。

• UNION：在 UNION 語句中，UNION 之后出現(xiàn)的 SELECT。

• DERIVED：在 FROM 中出現(xiàn)的子查詢將被標(biāo)記為 DERIVED。

• UNION RESULT：UNION 查詢的結(jié)果。

table：

表示查詢用到的表名，每行都有對應(yīng)的表名，表名除了正常的表之外，也可能是以下列出的值：

• <unionM,N>: 本行引用了 id 為 M 和 N 的行的 UNION 結(jié)果；

• <derivedN>: 本行引用了 id 為 N 的表所產(chǎn)生的的派生表結(jié)果。派生表有可能產(chǎn)生自 FROM 語句中的子查詢。

• <subqueryN>: 本行引用了 id 為 N 的表所產(chǎn)生的的物化子查詢結(jié)果。

type：

查詢執(zhí)行的類型，描述了查詢是如何執(zhí)行的。所有值的順序從最優(yōu)到最差排序為：

system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

常見的幾種類型具體含義如下：

• system：如果表使用的引擎對于表行數(shù)統(tǒng)計是精確的（如：MyISAM），且表中只有一行記錄的情況下，訪問方法是 system ，是 const 的一種特例。

• const：表中最多只有一行匹配的記錄，一次查詢就可以找到，常用于使用主鍵或唯一索引的所有字段作為查詢條件。

• eq_ref：當(dāng)連表查詢時，前一張表的行在當(dāng)前這張表中只有一行與之對應(yīng)。是除了 system 與 const 之外最好的 join 方式，常用于使用主鍵或唯一索引的所有字段作為連表條件。

• ref：使用普通索引作為查詢條件，查詢結(jié)果可能找到多個符合條件的行。

• index_merge：當(dāng)查詢條件使用了多個索引時，表示開啟了 Index Merge 優(yōu)化，此時執(zhí)行計劃中的 key 列列出了使用到的索引。

• range：對索引列進(jìn)行范圍查詢，執(zhí)行計劃中的 key 列表示哪個索引被使用了。

• index：查詢遍歷了整棵索引樹，與 ALL 類似，只不過掃描的是索引，而索引一般在內(nèi)存中，速度更快。

• ALL：全表掃描。

possible_keys：

possible_keys 列表示 MySQL 執(zhí)行查詢時可能用到的索引。如果這一列為 NULL ，則表示沒有可能用到的索引；這種情況下，需要檢查 WHERE 語句中所使用的的列，看是否可以通過給這些列中某個或多個添加索引的方法來提高查詢性能。

key：

key 列表示 MySQL 實際使用到的索引。如果為 NULL，則表示未用到索引。

key_len：

key_len 列表示 MySQL 實際使用的索引的最大長度；當(dāng)使用到聯(lián)合索引時，有可能是多個列的長度和。在滿足需求的前提下越短越好。如果 key 列顯示 NULL ，則 key_len 列也顯示 NULL 。

rows：

rows 列表示根據(jù)表統(tǒng)計信息及選用情況，大致估算出找到所需的記錄或所需讀取的行數(shù)，數(shù)值越小越好。

Extra：

這列包含了 MySQL 解析查詢的額外信息，通過這些信息，可以更準(zhǔn)確的理解 MySQL 到底是如何執(zhí)行查詢的。常見的值如下：

• Using filesort：在排序時使用了外部的索引排序，沒有用到表內(nèi)索引進(jìn)行排序。

• Using temporary：MySQL 需要創(chuàng)建臨時表來存儲查詢的結(jié)果，常見于 ORDER BY 和 GROUP BY。

• Using index：表明查詢使用了覆蓋索引，不用回表，查詢效率非常高。

• Using index condition：表示查詢優(yōu)化器選擇使用了索引條件下推這個特性。

• Using where：表明查詢使用了 WHERE 子句進(jìn)行條件過濾。一般在沒有使用到索引的時候會出現(xiàn)。

• Using join buffer (Block Nested Loop)：連表查詢的方式，表示當(dāng)被驅(qū)動表的沒有使用索引的時候，MySQL 會先將驅(qū)動表讀出來放到 join buffer 中，再遍歷被驅(qū)動表與驅(qū)動表進(jìn)行查詢。

這里提醒下，當(dāng) Extra 列包含 Using filesort 或 Using temporary 時，MySQL 的性能可能會存在問題，需要盡可能避免。

參考：

• https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html

• https://juejin.cn/post/6953444668973514789