MySQL 之 explain

explain 介绍

explain显示了MySQL如何使用索引来处理select语句以及连接表。可以帮助选择更好的索引和写出更优化的查询语句。简单讲，它的作用就是分析查询性能。explain + 查询SQL - 用于显示SQL执行信息参数，根据参考信息可以进行SQL优化

示例：mysql> explain select * from (select nid,name from tb1 where nid < 10) as B;
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table      | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | PRIMARY     |            | ALL   | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |    9 | NULL        |
|  2 | DERIVED     | tb1        | range | PRIMARY       | PRIMARY | 8       | NULL |    9 | Using where |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

id

查询顺序标识，每个 SELECT 都会自动分配一个唯一的标识符。列数字越大越先执行，如果数字一样大，那么就从上往下依次执行，id列为null的就表示这是一个结果集，不需要使用它来进行查询，例如使用union连接可能为null

select_type 查询类型

  • simple：表示不需要union操作或者不包含子查询的简单select查询。有连接查询时，外层的查询为simple，且只有一个
  • primary：一个需要union操作或者含有子查询的select，位于最外层的单位查询的select_type即为primary。且只有一个
  • union：union连接的两个select查询，第一个查询是dervied派生表，除了第一个表外，第二个以后的表select_type都是union
  • dependent union：与union一样，出现在union 或union all语句中，但是这个查询要受到外部查询的影响
  • union result：包含union的结果集，在union和union all语句中,因为它不需要参与查询，所以id字段为null
  • subquery：除了from字句中包含的子查询外，其他地方出现的子查询都可能是subquery
  • dependent subquery：与dependent union类似，表示这个subquery的查询要受到外部表查询的影响
  • derived：from字句中出现的子查询，也叫做派生表，其他数据库中可能叫做内联视图或嵌套select

    ...

table

显示的查询表名，如果查询使用了别名，那么这里显示的是别名，如果不涉及对数据表的操作，那么这显示为null，如果显示为尖括号括起来的<derived N>就表示这个是临时表，后边的N就是执行计划中的id，表示结果来自于这个查询产生。如果是尖括号括起来的<union M,N>，与<derived N>类似，也是一个临时表，表示这个结果来自于union查询的id为M,N的结果集

type

依次从好到差：system，const，eq_ref，ref，fulltext，ref_or_null，unique_subquery，index_subquery，range，index_merge，index，all，除了all之外，其他的type都可以使用到索引，除了index_merge之外，其他的type只可以用到一个索引

  • system：表中只有一行数据或者是空表，且只能用于myisam和memory表。如果是Innodb引擎表，type列在这个情况通常都是all或者index，这是const联接类型的一个特例。select * from (select nid from tb1 where nid = 1) as A;
  • const：使用唯一索引或者主键，返回记录一定是1行记录的等值where条件时，通常type是const。其他数据库也叫做唯一索引扫描select nid from tb1 where nid = 2 ;
  • eq_ref：出现在要连接过个表的查询计划中，驱动表只返回一行数据，且这行数据是第二个表的主键或者唯一索引，且必须为not null，唯一索引和主键是多列时，只有所有的列都用作比较时才会出现eq_ref。select tb2.nid,tb1.name from tb2 left join tb1 on tb2.nid = tb1.nid;
  • ref：根据索引查找一个或多个值。此类型通常出现在多表的 join 查询, 针对于非唯一或非主键索引, 或者是使用了 最左前缀 规则索引的查询。不像 eq_ref 那样要求连接顺序，也没有主键和唯一索引的要求，只要使用相等条件检索时就可能出现，常见与辅助索引的等值查找。或者多列主键、唯一索引中，使用第一个列之外的列作为等值查找也会出现，总之，返回数据不唯一的等值查找就可能出现。
  • fulltext：全文索引检索，要注意，全文索引的优先级很高，若全文索引和普通索引同时存在时，mysql不管代价，优先选择使用全文索引
  • ref_or_null：与ref方法类似，只是增加了null值的比较。实际用的不多。
  • unique_subquery：用于where中的in形式子查询，子查询返回不重复值唯一值
  • index_subquery：用于in形式子查询使用到了辅助索引或者in常数列表，子查询可能返回重复值，可以使用索引将子查询去重。
  • range：表示使用索引范围查询, 通过索引字段范围获取表中部分数据记录. 这个类型通常出现在 =, <>, >, >=, <, <=, IS NULL, <=>, BETWEEN, IN() 操作中当 type 是 range 时, 那么 EXPLAIN 输出的 ref 字段为 NULL, 并且 key_len 字段是此次查询中使用到的索引的最长的那个。
  • index_merge：表示查询使用了两个以上的索引，最后取交集或者并集，常见and ，or的条件使用了不同的索引，官方排序这个在ref_or_null之后，但是实际上由于要读取所个索引，性能可能大部分时间都不如range
  • index：表示全索引扫描(full index scan), 和 ALL 类型类似, 只不过 ALL 类型是全表扫描, 而 index 类型则仅仅扫描所有的索引, 而不扫描数据.index 类型通常出现在: 所要查询的数据直接在索引树中就可以获取到, 而不需要扫描数据. 当是这种情况时, Extra 字段 会显示 Using index.比如, 我们查询的 name 字段恰好是一个索引, 因此我们直接从索引中获取数据就可以满足查询的需求了, 而不需要查询表中的数据. 因此这样的情况下, type 的值是 index, 并且 Extra 的值是 Using index.
  • all：这个就是全表扫描数据文件，然后再在server层进行过滤返回符合要求的记录。这个类型的查询是性能最差的查询之一，最不建议使用

possible_keys  

查询可能使用到的索引都会在这里列出来

key

查询真正使用到的索引，select_type 为 index_merge 时，这里可能出现两个以上的索引，其他的select_type这里只会出现一个

key_len  

用于处理查询的索引长度，如果是单列索引，那就整个索引长度算进去，如果是多列索引，那么查询不一定都能使用到所有的列，具体使用到了多少个列的索引，这里就会计算进去，没有使用到的列，这里不会计算进去。留意下这个列的值，算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。要注意，mysql的ICP特性使用到的索引不会计入其中。另外，key_len只计算where条件用到的索引长度，而排序和分组就算用到了索引，也不会计算到key_len中。

ref

如果是使用的常数等值查询，这里会显示const，如果是连接查询，被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段，如果是条件使用了表达式或者函数，或者条件列发生了内部隐式转换，这里可能显示为func

rows  

mysql估计为了找到所需的行而要读取的行数 ------ 只是预估值

extra

这个列可以显示的信息非常多，有几十种，常用的有：

  • distinct：在select部分使用了distinc关键字
  • no tables used：不带from字句的查询或者From dual查询
  • 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
  • using index：查询时不需要回表查询，直接通过覆盖索引就可以获取查询的数据。
  • using join buffer（block nested loop），using join buffer（batched key accss）：5.6.x之后的版本优化关联查询的BNL，BKA特性。主要是减少内表的循环数量以及比较顺序地扫描查询。
  • using intersect：表示使用and的各个索引的条件时，该信息表示是从处理结果获取交集
  • using union：表示使用or连接各个使用索引的条件时，该信息表示从处理结果获取并集
  • using sort_union和using sort_intersection：与前面两个对应的类似，只是他们是出现在用and和or查询信息量大时，先查询主键，然后进行排序合并后，才能读取记录并返回。
  • using temporary：表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表，执行计划中看不出来，需要查看status变量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table才能看出来。
  • using where：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。查询条件中分为限制条件和检查条件，5.6之前，存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回，然后server层根据检查条件进行过滤再返回真正符合查询的数据。5.6.x之后支持ICP特性，可以把检查条件也下推到存储引擎层，不符合检查条件和限制条件的数据，直接不读取，这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量。extra列显示using index condition。mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤，许多where条件里涉及索引中的列，当（并且如果）它读取索引时，就能被存储引擎检验，因此不是所有带where子句的查询都会显示“Using where”。有时“Using where”的出现就是一个暗示：查询可受益于不同的索引。
  • firstmatch(tb_name)：5.6.x开始引入的优化子查询的新特性之一，常见于where字句含有in()类型的子查询。如果内表的数据量比较大，就可能出现这个
  • loosescan(m..n)：5.6.x之后引入的优化子查询的新特性之一，在in()类型的子查询中，子查询返回的可能有重复记录时，就可能出现这个

filtered

使用explain extended时会出现这个列，5.7之后的版本默认就有这个字段，不需要使用explain extended了。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，注意是百分比，不是具体记录数。

id

SELECT识别符。这是SELECT的查询序列号

select_type

SELECT类型,可以为以下任何一种:

SIMPLE:简单SELECT(不使用UNION或子查询)

PRIMARY:最外面的SELECT

UNION:UNION中的第二个或后面的SELECT语句

DEPENDENT UNION:UNION中的第二个或后面的SELECT语句,取决于外面的查询

UNION RESULT:UNION 的结果

SUBQUERY:子查询中的第一个SELECT

DEPENDENT SUBQUERY:子查询中的第一个SELECT,取决于外面的查询

DERIVED:导出表的SELECT(FROM子句的子查询)

table

输出的行所引用的表

type

联接类型。下面给出各种联接类型,按照从最佳类型到最坏类型进行排序:

system:表仅有一行(=系统表)。这是const联接类型的一个特例。

const:表最多有一个匹配行,它将在查询开始时被读取。因为仅有一行,在这行的列值可被优化器剩余部分认为是常数。const表很快,因为它们只读取一次!

eq_ref:对于每个来自于前面的表的行组合,从该表中读取一行。这可能是最好的联接类型,除了const类型。

ref:对于每个来自于前面的表的行组合,所有有匹配索引值的行将从这张表中读取。

ref_or_null:该联接类型如同ref,但是添加了MySQL可以专门搜索包含NULL值的行。

index_merge:该联接类型表示使用了索引合并优化方法。

unique_subquery:该类型替换了下面形式的IN子查询的ref: value IN (SELECT primary_key FROM single_table WHERE some_expr) unique_subquery是一个索引查找函数,可以完全替换子查询,效率更高。

index_subquery:该联接类型类似于unique_subquery。可以替换IN子查询,但只适合下列形式的子查询中的非唯一索引: value IN (SELECT key_column FROM single_table WHERE some_expr)

range:只检索给定范围的行,使用一个索引来选择行。

index:该联接类型与ALL相同,除了只有索引树被扫描。这通常比ALL快,因为索引文件通常比数据文件小。

ALL:对于每个来自于先前的表的行组合,进行完整的表扫描。

possible_keys

指出MySQL能使用哪个索引在该表中找到行

key

显示MySQL实际决定使用的键(索引)。如果没有选择索引,键是NULL。

key_len

显示MySQL决定使用的键长度。如果键是NULL,则长度为NULL。

ref

显示使用哪个列或常数与key一起从表中选择行。

rows

显示MySQL认为它执行查询时必须检查的行数。多行之间的数据相乘可以估算要处理的行数。

filtered

显示了通过条件过滤出的行数的百分比估计值。

Extra

该列包含MySQL解决查询的详细信息

Distinct:MySQL发现第1个匹配行后,停止为当前的行组合搜索更多的行。

Not exists:MySQL能够对查询进行LEFT JOIN优化,发现1个匹配LEFT JOIN标准的行后,不再为前面的的行组合在该表内检查更多的行。

range checked for each record (index map: #):MySQL没有发现好的可以使用的索引,但发现如果来自前面的表的列值已知,可能部分索引可以使用。

Using filesort:MySQL需要额外的一次传递,以找出如何按排序顺序检索行。

Using index:从只使用索引树中的信息而不需要进一步搜索读取实际的行来检索表中的列信息。

Using temporary:为了解决查询,MySQL需要创建一个临时表来容纳结果。

Using where:WHERE 子句用于限制哪一个行匹配下一个表或发送到客户。

Using sort_union(...), Using union(...), Using intersect(...):这些函数说明如何为index_merge联接类型合并索引扫描。

Using index for group-by:类似于访问表的Using index方式,Using index for group-by表示MySQL发现了一个索引,可以用来查 询GROUP BY或DISTINCT查询的所有列,而不要额外搜索硬盘访问实际的表。

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