mysql - 第2课 - explain执行计划详解

参考官方文档:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html

注:当前测试mysql版本:mysql5.7,编码utf8mb4

表信息:

CREATE TABLE `t_student` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `std_name` varchar(30) NOT NULL,
  `age` tinyint(3) unsigned NOT NULL,
  `class_id` int(11) unsigned NOT NULL,
  `gmt_create` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_std_age` (`age`),
  KEY `idx_std_name_age_class` (`std_name`,`age`,`class_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1127 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

CREATE TABLE `t_class` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `class_name` varchar(30) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_class_class_name` (`class_name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

INSERT INTO `t_student` VALUES (1, 'Li Lei', 18, 1, '2020-7-23 23:32:07');
INSERT INTO `t_student` VALUES (2, 'Han Mei', 17, 1, '2020-7-23 23:32:10');
INSERT INTO `t_student` VALUES (3, 'Poli', 18, 2, '2020-7-23 23:32:13');
INSERT INTO `t_student` VALUES (1125, 'Li Lei_997', 17, 1, '2020-7-24 07:17:02');
INSERT INTO `t_student` VALUES (1126, 'Han Mei_998', 16, 1, '2020-7-24 07:17:02');

INSERT INTO `t_class` VALUES (1, 'class 1');
INSERT INTO `t_class` VALUES (2, 'class 2');

explain的主要作用

1.查看表的查询顺序。

2.数据读取操作有哪些操作类型。

3.哪些索引可以使用。

4.哪些索引实际被使用。

5.表之间如何引用。

6.每张表有多少数据被优化器查询。

explain中的列

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1.id

id列代表select语句的序列号,号越大越先执行,相同时从上往下执行,null时最后执行。

2.select type

查询类型,用来说明select是简单查询还是复杂查询。

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1.simple:简单查询。查询不包含子查询和union。例:

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2.primary:主查询。就是查询出显示结果的那个查询。例:

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3.subquery:where中的子查询。例:同上

4.DEPENDENT SUBQUERYselect中的子查询。这个子查询会受到外部表的影响

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5.union:union查询。例:

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6.union result:合并多个union的查询结果。例:同上

7.DERIVED:派生表查询。一般在from后面的子查询,可以理解为子查询后衍生的临时表,mysql5.7后会对衍生表合并优化,需要修改参数关闭优化才能看到效果。

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8.MATERIALIZED:被物化的子查询,子查询结果不受外部表影响。

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3.table

表示 explain 的一行正在访问哪个表。

当 from 子句中有子查询时,table列是 <derivenN> 格式,表示当前查询依赖 id=N 的查询,于是先执行 id=N 的查询。

当有 union 时,UNION RESULT 的 table 列的值为<union1,2>,1和2表示参与 union 的 select 行id。

4.partitions

如果查询是基于分区表的话,会显示查询将访问的分区。

5.type

查询的关联类型或者访问类型。显示mysql用什么方案查找,比如索引,全表扫描。最重要的一个参考列。

type列有8种情况值,性能从高到低排列:

NULL > system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

sql至少需要优化到range级别以上。

NULL:mysql在执行到优化器(后面会讲到)阶段就能返回结果,不用去磁盘访问表或索引。比如查找最小索引值,可以从内存里的索引直接取最小值。

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system:const的特例,只返回一条常量数据。

const:走主键或者唯一键查询,只返回一条数据。

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eq_ref:关联查询的时候用到主键或者唯一键索引只匹配到一行数据的时候。

ref:匹配到一般索引,或者使用唯一索引前缀匹配返回多条数据。

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range:范围扫描,通常出现在 in(), between ,> ,<, >= 等操作中。使用一个索引来检索给定范围的行

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index:扫描整个索引树(一般为二级索引树(也叫非主键索引),二级索引上没有整行数据,会比主键索引要小,使用覆盖索引的时候速度会更快)虽然走了索引但是因为需要扫描整个索引树,速度比较慢,一般为使用覆盖索引,比All要快。

ALL:全表扫描,性能最差

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6. possible_keys

可能用到索引的列。不是执行过后的索引列,是优化器分析的时候预估的索引列,可能跟实际走的索引列不一样。

7.key

显示执行sql索引的列。没走索引的时候值为NULL。可以使用force index强制执行某个索引,或者ignore index忽略某个索引。

8.key_len

显示使用索引的字节数。字节数显示的表里字段的定义长度,不是实际占用的长度。

使用组合索引的时候,可以根据该列推算出具体走了几个索引。

key_len计算规则如下:

  • 字符串

char(n):n字节长度

varchar(n):如果是utf8,则长度 3n + 2 字节,加的2字节用来存储字符串长度。如果是utf8mb4,则长度为4n+2。

  • 数值类型

tinyint:1字节

smallint:2字节

int:4字节

bigint:8字节  

  • 时间类型  

date:3字节

timestamp:4字节

datetime:8字节

  • 如果字段允许为 NULL,需要1字节记录是否为 NULL

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本例中std_name列占用30个字符,由于编码是utf8mb4,一个字符占用4个字节,另外2字节记录字符长度。tinyint占用1个字节。所以索引占用的字节长度是(4*30+2)+1=123。可以推算使用了组合索引两个索引字段。

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本例就只走了std_name一个索引。

9.ref

显示索引用到的列或const,索引匹配到常量值的时候显示const。

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10.rows

根据表统计信息以及索引选用情况,大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数,所以越小越好。

11.filtered

显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。

12.Extra

显示的是额外信息。

Using index:

1.使用覆盖索引。覆盖索引:要查询的字段从一棵二级索引树上就能获取的查询我们就说用到了覆盖索引。

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Using where:使用where条件查询,没用到覆盖索引。

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Using index condition:使用普通索引范围查询,没用到覆盖索引。

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Using temporary:有用到临时表处理查询结果。例如以下sql,这种情况是先把数据读进内存,然后在内存里建临时表去重。这种情况一般需要优化。

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可以通过建索引的方式优化:alter table t_student add KEY `idx_std_class_id` (`class_id`);

然后看看优化后的结果:

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Using filesort:使用非索引字段进行排序。数据量较小的时候在内存中排序对性能无影响,但是数据量大的时候会在磁盘排序,需要建索引优化。

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alter table t_class add KEY `idx_class_class_name` (`class_name`);

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Select tables optimized away:使用聚合索引查询索引字段。例:

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