Mysql-EXPLAIN执行计划详解

如何查看执行计划

官方文档执行计划介绍

我们先创建三张表。一张课程表，一张老师表，一张老师联系方式表（没有任何索引）。

我们先创建三张表。一张课程表，一张老师表，一张老师联系方式表（没有任何索引）。

DROP TABLE
IF
	EXISTS course;

CREATE TABLE `course` ( `cid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL, `cname` VARCHAR ( 20 ) DEFAULT NULL, `tid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL ) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

DROP TABLE
IF
	EXISTS teacher;

CREATE TABLE `teacher` ( `tid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL, `tname` VARCHAR ( 20 ) DEFAULT NULL, `tcid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL ) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

DROP TABLE
IF
	EXISTS teacher_contact;

CREATE TABLE `teacher_contact` ( `tcid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL, `phone` VARCHAR ( 200 ) DEFAULT NULL ) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

INSERT INTO `course`
VALUES
	( '1', 'mysql', '1' );

INSERT INTO `course`
VALUES
	( '2', 'jvm', '1' );

INSERT INTO `course`
VALUES
	( '3', 'juc', '2' );

INSERT INTO `course`
VALUES
	( '4', 'spring', '3' );

INSERT INTO `teacher`
VALUES
	( '1', 'bobo', '1' );

INSERT INTO `teacher`
VALUES
	( '2', '老严', '2' );

INSERT INTO `teacher`
VALUES
	( '3', 'dahai', '3' );

INSERT INTO `teacher_contact`
VALUES
	( '1', '13688888888' );

INSERT INTO `teacher_contact`
VALUES
	( '2', '18166669999' );

INSERT INTO `teacher_contact`
VALUES
	( '3', '17722225555' );

explain 的结果有很多的字段，我们详细地分析一下。

先确认一下环境：

select version(); 
show variables like '%engine%';

1. id

id 是查询序列编号。

id 值不同

id 值不同的时候，先查询 id 值大的（先大后小）。

-- 查询 mysql 课程的老师手机号
EXPLAIN SELECT
	tc.phone 
FROM
	teacher_contact tc 
WHERE
	tcid = ( SELECT tcid FROM teacher t WHERE t.tid = ( SELECT c.tid FROM course c WHERE c.cname = 'mysql' ) );

查询顺序：course c——teacher t——teacher_contact tc。

先查课程表，再查老师表，最后查老师联系方式表。子查询只能以这种方式进行，只有拿到内层的结果之后才能进行外层的查询。

id 值相同（从上往下）

-- 查询课程 ID 为 2，或者联系表 ID 为 3 的老师 
EXPLAIN SELECT
	t.tname,
	c.cname,
	tc.phone 
FROM
	teacher t,
	course c,
	teacher_contact tc 
WHERE
	t.tid = c.tid 
	AND t.tcid = tc.tcid 
	AND ( c.cid = 2 OR tc.tcid = 3 );

id 值相同时，表的查询顺序是

从上往下顺序执行。例如这次查询的 id 都是 1，查询的顺序是 teacher t（3 条）——course c（4 条）——teacher_contact tc（3 条）。

既有相同也有不同

如果 ID 有相同也有不同，就是 ID 不同的先大后小，ID 相同的从上往下。

2. select type 查询类型

这里并没有列举全部（其它：DEPENDENT UNION、DEPENDENT SUBQUERY、MATERIALIZED、UNCACHEABLE SUBQUERY、UNCACHEABLE UNION）。

下面列举了一些常见的查询类型：

SIMPLE

简单查询，不包含子查询，不包含关联查询 union。

EXPLAIN SELECT * FROM teacher;

再看一个包含子查询的案例：

-- 查询 mysql 课程的老师手机号 
EXPLAIN SELECT
	tc.phone 
FROM
	teacher_contact tc 
WHERE
	tcid = ( SELECT tcid FROM teacher t WHERE t.tid = ( SELECT c.tid FROM course c WHERE c.cname = 'mysql' ) );

PRIMARY

子查询 SQL 语句中的主查询，也就是最外面的那层查询。

SUBQUERY

子查询中所有的内层查询都是 SUBQUERY 类型的。

DERIVED

衍生查询，表示在得到最终查询结果之前会用到临时表。例如：

-- 查询 ID 为 1 或 2 的老师教授的课程
EXPLAIN SELECT
	cr.cname 
FROM
	( SELECT * FROM course WHERE tid = 1 UNION SELECT * FROM course WHERE tid = 2 ) cr;

对于关联查询，先执行右边的 table（UNION），再执行左边的 table，类型是DERIVED

UNION

用到了 UNION 查询。同上例。

UNION RESULT

主要是显示哪些表之间存在 UNION 查询。<union2,3>代表 id=2 和 id=3 的查询存在 UNION。同上例。

3. type 连接类型

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html#explain-join-types

所有的连接类型中，上面的最好，越往下越差。

在常用的链接类型中：system > const > eq_ref > ref > range > index > all

这 里 并 没 有 列 举 全 部 （ 其 他 ： fulltext 、 ref_or_null 、 index_merger 、unique_subquery、index_subquery）。

以上访问类型除了 all，都能用到索引。

const

主键索引或者唯一索引，只能查到一条数据的 SQL。

DROP TABLE
IF
	EXISTS single_data;
CREATE TABLE single_data ( id INT ( 3 ) PRIMARY KEY, content VARCHAR ( 20 ) );
INSERT INTO single_data
VALUES
	( 1, 'a' );
EXPLAIN SELECT
	* 
FROM
	single_data a 
WHERE
	id = 1;

system

system 是 const 的一种特例，只有一行满足条件。例如：只有一条数据的系统表。

EXPLAIN SELECT * FROM mysql.proxies_priv;

eq_ref

通常出现在多表的 join 查询，表示对于前表的每一个结果,，都只能匹配到后表的一行结果。一般是唯一性索引的查询（UNIQUE 或 PRIMARY KEY）。

eq_ref 是除 const 之外最好的访问类型。

先删除 teacher 表中多余的数据，teacher_contact 有 3 条数据，teacher 表有 3条数据。

DELETE 
FROM
	teacher 
WHERE
	tid IN ( 4, 5, 6 );
COMMIT;
-- 备份
INSERT INTO `teacher`
VALUES
	( 4, '老严', 4 );
INSERT INTO `teacher`
VALUES
	( 5, 'bobo', 5 );
INSERT INTO `teacher`
VALUES
	( 6, 'seven', 6 );
COMMIT;

为 teacher_contact 表的 tcid（第一个字段）创建主键索引。

-- ALTER TABLE teacher_contact DROP PRIMARY KEY; 
ALTER TABLE teacher_contact ADD PRIMARY KEY(tcid);

为 teacher 表的 tcid（第三个字段）创建普通索引。

-- ALTER TABLE teacher DROP INDEX idx_tcid;
ALTER TABLE teacher ADD INDEX idx_tcid (tcid);

执行以下 SQL 语句：

select t.tcid from teacher t,teacher_contact tc where t.tcid = tc.tcid;

此时的执行计划（teacher_contact 表是 eq_ref）：

小结：

以上三种 system，const，eq_ref，都是可遇而不可求的，基本上很难优化到这个状态。

ref

查询用到了非唯一性索引，或者关联操作只使用了索引的最左前缀。

例如：使用 tcid 上的普通索引查询：

explain SELECT * FROM teacher where tcid = 3;

range

索引范围扫描。

如果 where 后面是 between and 或 <或 > 或 >= 或 <=或 in 这些，type 类型就为 range。

不走索引一定是全表扫描（ALL），所以先加上普通索引。

-- ALTER TABLE teacher DROP INDEX idx_tid; 
ALTER TABLE teacher ADD INDEX idx_tid (tid);

执行范围查询（字段上有普通索引）：

EXPLAIN SELECT * FROM teacher t WHERE t.tid <3; 
-- 或
EXPLAIN SELECT * FROM teacher t WHERE tid BETWEEN 1 AND 2;

IN 查询也是 range（字段有主键索引）

EXPLAIN SELECT * FROM teacher_contact t WHERE tcid in (1,2,3);

index

Full Index Scan，查询全部索引中的数据（比不走索引要快）。

EXPLAIN SELECT tid FROM teacher;

all

Full Table Scan，如果没有索引或者没有用到索引，type 就是 ALL。代表全表扫描。

小结：

一般来说，需要保证查询至少达到 range 级别，最好能达到 ref。

ALL（全表扫描）和 index（查询全部索引）都是需要优化的。

4. possible_key、key

可能用到的索引和实际用到的索引。如果是 NULL 就代表没有用到索引。

possible_key 可以有一个或者多个，可能用到索引不代表一定用到索引。

反过来，possible_key 为空，key 可能有值吗？

表上创建联合索引：

ALTER TABLE user_innodb DROP INDEX comidx_name_phone; 
ALTER TABLE user_innodb add INDEX comidx_name_phone (name,phone);

执行计划（改成 select name 也能用到索引）：

explain select phone from user_innodb where phone='126';

结论：是有可能的（这里是覆盖索引的情况）。

如果通过分析发现没有用到索引，就要检查 SQL 或者创建索引。

5. key_len

索引的长度（使用的字节数）。跟索引字段的类型、长度有关。

表上有联合索引：KEY

comidx_name_phone (name,phone)

explain select * from user_innodb where name ='jim';

6. rows

MySQL 认为扫描多少行才能返回请求的数据，是一个预估值。一般来说行数越少越好。

7. filtered

这个字段表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，它是一个百分比。

8. ref

使用哪个列或者常数和索引一起从表中筛选数据。

9. Extra

执行计划给出的额外的信息说明。

using index

用到了覆盖索引，不需要回表。

EXPLAIN SELECT tid FROM teacher ;

using where

使用了 where 过滤，表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件，需要在 server 层进行过滤（跟是否使用索引没有关系）。

EXPLAIN select * from user_innodb where phone ='13866667777';

using filesort

不能使用索引来排序，用到了额外的排序（跟磁盘或文件没有关系）。需要优化。（复合索引的前提）

ALTER TABLE user_innodb DROP INDEX comidx_name_phone; 
ALTER TABLE user_innodb add INDEX comidx_name_phone (name,phone);

EXPLAIN select * from user_innodb where name ='jim' order by id;

（order by id 引起）

using temporary

用到了临时表。例如（以下不是全部的情况）：

1、distinct 非索引列

EXPLAIN select DISTINCT(tid) from teacher t;

2、group by 非索引列

EXPLAIN select tname from teacher group by tname;

3、使用 join 的时候，group 任意列

EXPLAIN select t.tid from teacher t join course c on t.tid = c.tid group by t.tid;

需要优化，例如创建复合索引。

总结一下：

模拟优化器执行 SQL 查询语句的过程，来知道 MySQL 是怎么处理一条 SQL 语句的。通过这种方式我们可以分析语句或者表的性能瓶颈。

分析出问题之后，就是对 SQL 语句的具体优化。