【数据库】史上最详细的mysql执行计划总结

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前言

了解一个sql在查询时更加详细的信息，就必须要了解mysql执行计划，在此奉上较为全面的mysql执行计划总结，供大家参考。

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一、 explain解析

创建表结构

CREATE TABLE `t_news` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `title` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '标题',
  `content` text COMMENT '内容',
  `lng` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '经纬度',
  `lat` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `city_name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '城市名称',
  `city_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '城市id',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=64936 DEFAULT CHARSET=utf8;

此，以新闻表进行测试，如上是新闻表的基本结构，没有添加索引信息。
查看执行计划

explain select * from t_news

显示如上信息，目前信息不太完整，稍后会一一解释。

1.1 id列

id列表示select的执行顺序，越大执行优先级越高，id相同则从上往下执行，id为NULL最后执行。

1.1.1 案例1

explain select * from t_news where id in (select id from t_news where city_name=‘北京’)

一般是在sql中有n个select，则会有大于n条记录。出现两行，sql中两个select,因此肯定是一个select对应一条记录。第一行的select_type 是PRIMARY，PRIMARY表示外层sql，由此可见第一行是主键查询。正如通过id查询的sql。在结合sql的逻辑，必须要先查询city_name为北京的id，因此可以确定id为2的记录，先执行。

1.1.2 案例2

explain
select * from t_news where id=1
union all
select * from t_news where id=3

union结果是放在一个匿名临时表中，临时表不在SQL中出现，因此它的id是NULL。，而且注意最后一条记录的表名称为<union1,2>，这个名字的意思是联合id为1和id为2的并集。

1.2 select_type列

select_type表示对应行是一个什么样的查询类型。

SIMPLE

simple简单查询类型。

explain
select * from t_news where id=1

PRIMARY 和 DEPENDENT SUBQUERY

PRIMARY：表示最外层的select。
DEPENDENT SUBQUERY：表示第一个子查询。另外如果看到这个标识，说明这个是一个较慢的查询语句。确实此表中6w多数据，city_name这一个列也没有索引肯定会比较慢。

explain select * from t_news where id in (select id from t_news where city_name=‘北京’)

SUBQUERY

DERIVED

SUBQUERY： 不包含在from中的子查询。
DERIVERD ：包含在 from 子句中的子查询。MySQL会将结果存放在一个临时表中，也称为派生表。

explain
select (select 1 from t_news limit 1 ) from (select * from t_news) a where a.id=3

另外第一行数据中的table名字为<deriverd3>说明是衍生出来的表，名字是由第二行的id和select_type字段得到的。

UNION

UNION RESULT

union： 在union或者 union all 后面的select
union result: 从union临时表检索结果的select

explain select 1 union all select 2

1.3、table列

这一列表示 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。

explain
select t.* from (
select * from t_news where id= 1
union all
select * from t_news where id=2) t

1.4 type列

这一列表示关联类型或访问类型，即MySQL决定如何查找表中的行，查找数据行记录的大概范围。
依次从最优到最差分别为：system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL
一般来说，得保证查询达到range级别，最好达到ref。

NULL

NULL： mysql能够在优化阶段分解查询语句，在执行阶段用不着再访问表或索引。例如：在索引列中选取最小值，可以单独查找索引来完成，不需要在执行时访问表。

explain select max(id) from t_news

const

system

const：该表最多具有一个匹配行，该行在查询开始时读取。因为只有一行，所以优化器的其余部分可以将这一行中列的值视为常量。 const表非常快，因为它们只能读取一次。
system： 算是const的一个特例。意思是mysql通过执行引擎即可明显知道表中只有一条记录的时候为system。

explain
select * from (select * from t_news where id=1) t

另外可以通过show WARNINGS;来查看mysql优化之后执行的sql。

explain extended
select id from (select * from t_news where id=1) t;
show WARNINGS;

如上图所示，mysql引擎会自动优化，最后会执行select '1' AS id from dual这条语句。与子查询结果一致。

eq_ref

eq_ref：被主键索引或唯一索引的部分被连接使用 ，最多只会返回一条符合条件的记录。这可能是在 const 之外最好的联接类型了，简单的 select 查询不会出现这种类型。

explain select * from t_news n
left join t_news s on n.id = s.id
limit 100

ref

ref：相比 eq_ref，不使用唯一索引，而是使用普通索引或者唯一性索引的部分前缀(联合索引的部分前缀)，索引要和某个值相比较，可能会找到多个符合条件的行。
注：不是一定要连接。只要普通索引即可。

explain select * from sh_area where pid=1
此时 sh_area 的pid有普通btree索引。

eq_ref和ref区别：
eq_ref：是使用唯一索引或者主键索引会出现。
ref：普通索引，可能对应多条记录会出现。

range

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。

explain select * from t_news n where id<100

explain select * from t_news n where id in(1,2,3,4,5,6,7,8)

index

index：扫描全表索引，这通常比ALL快一些。（index是从索引中读取的，而all是从硬盘中读取）

explain select pid from sh_area
sh_area表中pid 为索引字段。

ALL

ALL：即全表扫描，意味着mysql需要从头到尾去查找所需要的行。通常情况下这需要增加索引来进行优化了

explain select * from t_news

1.5、possible_keys列

        这一列显示查询可能使用哪些索引来查找。
explain 时可能出现 possible_keys 有列，而 key 显示 NULL 的情况，这种情况是因为表中数据不多，mysql认为索引对此查询帮助不大，选择了全表查询。
        如果该列是NULL，则没有相关的索引。在这种情况下，可以通过检查 where 子句看是否可以创造一个适当的索引来提高查询性能，然后用 explain 查看效果。

1.6、key列

        这一列显示mysql实际采用哪个索引来优化对该表的访问。
如果没有使用索引，则该列是 NULL。如果想强制mysql使用或忽视possible_keys列中的索引，在查询中使用 force index、ignore index。

注意：possible_keys和key这两列可能会有不一样，大家参看以下即可。

1.7、key_len列

        这一列显示了mysql在索引里使用的字节数，通过这个值可以算出具体使用了索引中的哪些列。可以用来查看联合索引中，用到了联合索引的哪几个字段。

key_len计算规则如下：

• char(n)：n字节长度
• varchar(n)：2字节存储字符串长度，如果是utf-8，则长度 3n + 2
• tinyint：1字节
• smallint：2字节
• int：4字节
• bigint：8字节
• 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
  索引最大长度是768字节，当字符串过长时，mysql会做一个类似左前缀索引的处理，将前半部分的字符提取出来做索引。

explain select * from sh_area where pid=1

pid字段为int类型，另外此字段可以为NULL,所以key_len=4+1=5。

1.8 ref列

这一列显示了在key列记录的索引中，所引用的值是什么，
例如索引列引用常量：

explain select * from sh_area where pid=1
pid是普通单列索引

引用字段名：

explain select * from t_news n
left join sh_area sh on n.city_id=sh.pid
pid为普通单列索引。

1.9 rows列

这一列是mysql估计要读取并检测的行数，注意这个不是结果集里的行数。

1.10 Extra列

这一列展示的是额外信息。常见的重要值如下

Using index

Using index：查询的列被索引覆盖，并且where筛选条件是索引的前导列，是性能高的表现。一般是使用了覆盖索引(索引包含了所有查询的字段)。对于innodb来说，如果是辅助索引性能会有不少提高。

explain select id from sh_area where id=2

覆盖索引：查询的列全部是索引列。因此在查询的时候只需要通过索引筛选即可，索引一般是在内存中，在不需要磁盘IO的情况下，速度是很快的。
前导列：联合索引从左到右，前面的列。

Using where

Using where：查询的列未被索引覆盖，where筛选条件非索引的前导列,就是没用到索引的意思。

explain select * from sh_area where shortname=‘北京’

Using where Using index

Using where Using index：查询的列被索引覆盖，但是where筛选条件没有使用索引列，或者没办法使用索引，意味着无法直接通过索引查找来查询到符合条件的数据

NULL

NULL：查询的列未被索引覆盖，并且where筛选条件是索引的前导列，意味着用到了索引，但是部分字段未被索引覆盖，必须通过“回表”来实现，不是纯粹地用到了索引，也不是完全没用到索引

Using index condition

Using index condition：与Using where类似，查询的列不完全被索引覆盖，where条件中是一个前导列的范围；

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总结

        其中type列尤为重要，通过此列即可了解大概的查询效率。另外在使用联合索引使用时key_len列也同样重要，可以通过此列了解是否使用了联合索引的全部列。例如经常会有人异议联合索引使用时，where条件的顺序是否影响使用联合索引。这时即可通过type列和key_len来得到判断。
如有错误的地方，请多多指正。

测试数据地址：测试数据
Explain官方说明