【数据库系列】 如何使用 EXPLAIN 分析结果优化 SQL 查询

EXPLAIN 是 MySQL 中的一个重要工具，可帮助我们理解查询的执行计划。通过分析 EXPLAIN
的输出，我们可以识别潜在的性能瓶颈并优化 SQL 查询。以下将详细介绍如何利用 EXPLAIN 的分析结果进行 SQL
优化，结合示例来说明。

一、示例表结构

我们将使用以下两个表进行示例：

1. employees 表

id	name	department_id	salary
1	Alice	1	70000
2	Bob	2	80000
3	Charlie	1	60000
4	David	2	90000
5	Eve	1	75000

2. departments 表

id	name
1	HR
2	IT

二、使用 EXPLAIN 进行查询分析

1. 初始查询

我们首先进行一个简单的查询，查看所有薪水大于 75000 的员工信息：

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE salary > 75000;

2. EXPLAIN 输出

假设输出结果如下：

id	select_type	table	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra
1	SIMPLE	employees	ALL	NULL	NULL	NULL	NULL	5	Using where

输出解读

• type: ALL 表示全表扫描，这是性能较差的情况。
• rows: 预计扫描 5 行，这意味着查询效率较低。
• possible_keys: 没有可用的索引。

三、优化策略

1. 添加索引

由于查询条件是 salary 列，我们可以为 salary 列添加索引，以提高查询效率：

CREATE INDEX idx_salary ON employees(salary);

2. 再次执行 EXPLAIN

添加索引后，再次执行 EXPLAIN：

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE salary > 75000;

优化后的输出

假设新的输出结果如下：

id	select_type	table	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra
1	SIMPLE	employees	range	idx_salary	idx_salary	4	NULL	3	Using where

输出解读

• type: range 表示使用了索引范围扫描，性能比全表扫描要好。
• rows: 预计扫描 3 行，表明查询效率得到了改善。

四、更多优化示例

示例 1: 连接查询的优化

假设我们需要查询每个部门的员工名字和部门名称：

EXPLAIN SELECT e.name, d.name 
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.id;

初始输出

如果输出如下：

id	select_type	table	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra
1	SIMPLE	employees	ALL	NULL	NULL	NULL	NULL	5	Using where
2	SIMPLE	departments	ALL	NULL	NULL	NULL	NULL	2

优化建议

• 在 department_id 和 id 列上添加索引。

CREATE INDEX idx_department_id ON employees(department_id);
CREATE INDEX idx_id ON departments(id);

优化后的 EXPLAIN 输出

再次执行查询：

EXPLAIN SELECT e.name, d.name 
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.id;

假设新的输出为：

id	select_type	table	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra
1	SIMPLE	employees	ref	idx_department_id	idx_department_id	4	const	3
2	SIMPLE	departments	const	idx_id	idx_id	4	const	1

输出解读

• type: ref 表示使用了索引，性能更优。
• rows: 表示扫描的行数大幅减少，查询效率提高。

五、总结

通过 EXPLAIN 命令的输出，我们能够明确识别 SQL 查询的性能瓶颈，并采取相应的优化措施：

1. 添加索引: 针对查询条件添加合适的索引是提高查询性能的有效手段。
2. 优化连接: 对于连接查询，确保连接字段上有索引，以减少扫描的行数。
3. 减少全表扫描: 使用索引来避免全表扫描，从而提高执行速度。

定期使用 EXPLAIN 分析 SQL 查询，并根据输出结果进行持续优化，可以显著提高数据库的性能和响应速度。