MySQL执行计划（MySQL调优的重要利器）

其他 2020-11-15 10:37:03 阅读次数: 0

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看完本篇文章你能学到什么？

1、掌握MySQL执行计划所有字段含义以及内容，为后续SQL调优提供帮助


2、对SQL调优有初步认识

一、MySQL执行计划

项目开发中，性能往往都是是我们重点关注的问题，其实很多时候一个SQL往往是整个请求中瓶颈最大的地方，因此我们必须了解SQL语句的执行过程、数据库中是如何扫描表、如何使用索引的、是否命中索引等信息来帮助我们做SQL语句的优化。MySQL提供了explain/desc语句，来显示这条SQL语句的执行计划，执行计划可以帮助我们查看SQL语句的执行情况，我们可以根据反馈的结果来进行SQL的优化。

  • 准备测试数据
use test;
CREATE TABLE `test`.`role`  (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

CREATE TABLE `test`.`user`  (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `role_id` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

explain和desc效果一样，都是帮我们列出SQL语句的执行计划。

mysql> explain select * from user;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | user  | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> desc select * from user;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | user  | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

两个语句的效果是一模一样的，我们后面就统一使用explain来查看SQL语句的执行计划。

1.1 id字段

id字段存在三种情况：

1）id相同：id越靠前的表越先执行

explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;

在这里插入图片描述
2）id不同：id越大的表越先执行

explain select * from user u where u.role_id=(select id from role r where r.id=1);

在这里插入图片描述
3）id有相同，也有不同：id相同越大的表越先执行，在id相同的表中，id越靠前的表越先执行

1.2 select_type 字段

  • SIMPLE：简单的 select 查询，查询中不包含子查询或者 union
explain select * from user;

在这里插入图片描述

  • PRIMARY：查询条件中包含有子查询时最外层的表（u1）
explain select * from user u1 where u1.id =(select id from user u2 where u2.id=1);

在这里插入图片描述

  • UNION（u2）：使用到union关联时，union关联的表
  • UNION RESULT（<union1,2>）：使用union时，最终的结果集表
explain select * from user u1 union select * from user u2;

在这里插入图片描述

  • DEPENDENT UNION（u3,u4）：在子查询中使用到union的第二个以上的表
  • DEPENDENT SUBQUERY（u2）：在子查询中,使用到union的第一表
EXPLAIN SELECT
	* 
FROM
	user u1 
WHERE
	u1.id IN ( 
		SELECT id FROM user u2 WHERE u2.id = 1 
		UNION 
		SELECT id FROM user u3 WHERE u3.id = 2 
		UNION 
		SELECT id FROM user u4 WHERE u4.id = 2  
	);

在这里插入图片描述

  • SUBQUERY（u2）：条件子查询中的表
explain select * from user u1 where u1.id =(select id from user u2 where u2.id=1);

在这里插入图片描述

  • SUBQUERY（u2,u3）：条件中的子查询中的表（包括多重层级）
explain select * from user u1 
where u1.name =(
	select name from user u2 where u2.name=(select name from user u3 where u3.name='zs')
);

在这里插入图片描述

  • DEPENDENT SUBQUERY（r1）: 子查询中的条件依赖于外部的查询（r1的条件是u1表中的数据）
explain select * from user u1 where u1.role_id=(select id from role r1 where u1.id=1);

在这里插入图片描述

  • DERIVED（u1）：衍生表的from子表（该子表必须使用union关联其他表）
explain select * from 
(select * from user u1 where u1.role_id=1 union select * from user u2 where u2.name='zs') temp;

在这里插入图片描述

1.3 table 字段

表示该SQL语句是作用于那张表的，取值为：表名、表别名、衍生表名等。

explain select * from user;

explain select * from user u1;

在这里插入图片描述

1.4 partitions 字段

涉及到分区的表

  • 准备数据
create table goods_partitions (
	id int auto_increment, 
	name varchar(12),
    primary key(id)
)
partition by range(id)(
		partition p0 values less than(10000),
		partition p1 values less than MAXVALUE
);
  • 查看MySQL的物理存储路径：
show variables like '%dir%';

在这里插入图片描述
查看物理存储文件，发现多了不同的文件来存储在这里插入图片描述

  • 查看查询语句所使用到的分区：
explain select * from goods_partitions;

在这里插入图片描述

整个goods_partitions使用到了两个分区。

  • 查询id<1000的记录（属于p0分区）
explain select * from goods_partitions where id<1000;

在这里插入图片描述

1.5 type字段

反应一段SQL语句性能指标的重要参数，可以通过此参数来判断是否使用到了索引、是否全表扫描、是否范围查询等。

插入测试数据：

insert into role values(1,'保洁');
insert into role values(2,'保安');
insert into role values(3,'厨师');
insert into user values(1,'zs',1);
  • null：代表不访问任何表
explain select 1;

在这里插入图片描述

  • system：表中只有一条记录,并且此表为系统表(一般很少出现)
use mysql;			-- 切换到mysql数据库
explain select * from db where host='localhost';

在这里插入图片描述

  • const：通过唯一索引查询到的数据,只查询一次就查询到了
explain select * from user where id=1;
explain select * from user where name='zs';

在这里插入图片描述

分别根据name和id查询，发现只有id的type为const。

给name字段加上唯一索引（必须要是唯一索引，普通索引不行）：

create unique index user_name_unique on user(name);

在这里插入图片描述
测试完毕删除唯一索引：

drop index user_name_unique on user;
  • eq_ref：使用主键的关联查询，并且表中只有一条记录与主表匹配；
explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;

在这里插入图片描述
代表有其他表引用了r表的主键。

如果主表有多条记录与之匹配那么type将不再是eq_ref

  • 首先查看两个表的数据：
mysql> select * from user;
+----+------+---------+
| id | name | role_id |
+----+------+---------+
|  1 | zs   |       1 |
+----+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from role;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 保洁   |
|  2 | 保安   |
|  3 | 厨师   |
+----+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type   | possible_keys | key     | key_len | ref            | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | u     | NULL       | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL           |    1 |   100.00 | NULL  |
|  1 | SIMPLE      | r     | NULL       | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.u.role_id |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

user表示是1条记录，role是3条记录

  • 在user表中新增一条记录，再次查看执行计划：
mysql> select * from user;
+----+------+---------+
| id | name | role_id |
+----+------+---------+
|  1 | zs   |       1 |
|  2 | ls   |       1 |
+----+------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from role;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 保洁   |
|  2 | 保安   |
|  3 | 厨师   |
+----+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                                              |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | u     | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    2 |   100.00 | NULL                                               |
|  1 | SIMPLE      | r     | NULL       | ALL  | PRIMARY       | NULL | NULL    | NULL |    3 |   100.00 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

发现type字段变为了ALL，而不是原来的eq_ref。

  • ref：通过非唯一索引查询到的数据

创建普通索引：

create index user_name_index on user(name);

查询执行计划：

explain select * from user where name='zs';

在这里插入图片描述
测试完毕删除索引：

drop index user_name_index on user;
  • range：使用索引的范围查询（普通列的范围查询不会是range）

我们执行如下两句sql查看执行计划：

explain select * from user u where u.id>20;				-- 使用索引列进行范围查询

explain select * from user u where u.role_id>20;		-- 使用普通列进行范围查询

在这里插入图片描述
给role_id列添加索引，再次执行sql，查看执行计划：

create index user_role_id_index on user(role_id);			

explain select * from user u where u.role_id>20;

在这里插入图片描述

  • index：查询的是索引列，遍历了索引树
explain select id from user;

在这里插入图片描述

  • ALL：效率最低,遍历全表
explain select * from user;

在这里插入图片描述
查询效率从高到底的取值为：

-- 所有的type字段取值：
NULL > system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

-- 一般情况下type字段取值：
system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

1.6 possible_keys 字段

查询语句中，可能应用到的索引，并非实际使用到的索引。实际使用到的索引根据key字段来反应。

例如：

-- 给name列加索引
create index idx_name on user(name); 

explain select * from user where user='1' or user='2';

在这里插入图片描述

可能用到了idx_name索引，但实际没有使用到。

测试完毕删除索引：

drop index idx_name on user;

1.7 key 字段

key字段反应sql语句实际使用的索引，为null代表没有使用索引

-- 根据id查询
explain select * from user where id=1;

-- 根据普通列查询
explain select * from user where name='zs';

-- 给name列加上索引
create index idx_name on user(name);

-- 根据索引查询
explain select * from user where name='zs';

在这里插入图片描述
测试完毕删除索引：

drop index idx_name on user;

1.8 key_len 字段

表示索引中使用的字节数

explain select * from user where id=1;

在这里插入图片描述

我的id类型为int类型，因此占用4个字节。

我们把id类型改为bigint（Long），再次查看索引使用字节数：

alter table user modify column id bigint;

explain select * from user where id=1;

在这里插入图片描述
测试完毕更改回来：

alter table user modify column id int;

1.9 ref 字段

表示某表的某个字段引用到了本表的索引字段

mysql> select * from user;
+----+------+---------+
| id | name | role_id |
+----+------+---------+
|  1 | zs   |       1 |
+----+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from role;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 保洁   |
|  2 | 保安   |
|  3 | 厨师   |
+----+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type   | possible_keys | key     | key_len | ref            | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | u     | NULL       | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL           |    1 |   100.00 | NULL  |
|  1 | SIMPLE      | r     | NULL       | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.u.role_id |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

在这里插入图片描述

表示u表的role_id引用了本表（r表）的索引字段（PRIMARY）

使用其他索引列关联表：

create index role_name_index on role(name);		-- 给name列加索引。

explain select * from user u left join role r on u.name=r.name;   -- 使用name列来关联

在这里插入图片描述

表示u表的name字段引用了本表（r表）的索引字段（role_name_index

测试完毕删除索引：

drop index role_name_index on role;

1.10 rows 字段

根据表统计信息及选用情况，大致估算出找到所需的记录或所需读取的行数。

explain select * from user;

explain select * from role;

在这里插入图片描述

user表中有1条记录，role表中有3条记录。

1.11 filtered 字段

返回结果与实际结果的差值占总记录数的百分比

insert into user values(2,'ls','4');

explain select * from user u inner join role r on u.role_id=r.id;

在这里插入图片描述

r表实际记录3条，上述sql语句关联查询出来的结果只能得出一条结果集，因此命中率为33.33%。

查询此SQL语句查询的记录数。

select * from user u inner join role r on u.role_id=r.id;

在这里插入图片描述

只有一条记录

1.12 extra 字段

显示其他扩展信息

  • Using filesort：排序时无法使用到索引时，就会出现这个。常见于order by和group by语句中。效率低
explain select name from user order by name;

在这里插入图片描述

  • Using temporary：表示SQL语句的操作使用到了临时表。
explain select name from user group by name;

在这里插入图片描述

  • Using index：代表使用到了索引，效率高
create index user_name_index on user(name);			-- 创建索引

explain select name from user order by name;

在这里插入图片描述
测试完毕删除索引：

drop index user_name_index on user;
  • Using where：扫描全表。通常是查询条件中不是索引字段。
explain select * from user where name='zs';

在这里插入图片描述

  • NULL：没有用到额外的附加条件
explain select * from user where id=1;

在这里插入图片描述

性能对比：

Using index > NULL > Using where >= Using temporary > Using filesort

二、总结

MySQL执行计划的内容是SQL调优时的一个重要依据，我们想要优化SQL语句就必须得先掌握执行计划。这一篇主要是理论知识，也没什么好总结的。

总结一句话吧，想做MySQL调优，执行计划是必须要掌握的，切记切记！

好了，本篇就说到这里了，看完觉得有帮助的童鞋记得点赞！点赞！点赞！（重要的事情说三遍）

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转载自blog.csdn.net/Bb15070047748/article/details/106500525
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