MySQL之Explain分析

news2024/9/24 19:18:47

4 Explain分析（重点）

4.1 Explain介绍

使用EXPLAIN关键字可以模拟优化器执行SQL语句，分析你的查询语句或是结构的性能瓶颈 在 select 语句之前增加 explain 关键字，MySQL 会在查询上设置一个标记，执行查询会返回执行计划的信息， 而不是执行这条SQL 注意：如果 from 中包含子查询，仍会执行该子查询，将结果放入临时表中

Explain官方文档：官网地址

Explain的作用：

  • 表的读取顺序
  • 数据读取操作的操作类型
  • 哪些索引可以使用
  • 哪些索引被实际使用
  • 表之间的引用
  • 每张表有多少行被优化器查询

使用Explain：

  • explain + sql语句
  • 执行计划包含的信息（重点） ：| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
  • 面试重点：id、type、key、rows、Extra
mysql> select * from tbl_emp;
+----+------+--------+
| id | NAME | deptId |
+----+------+--------+
|  1 | z3   |      1 |
|  2 | z4   |      1 |
|  3 | z5   |      1 |
|  4 | w5   |      2 |
|  5 | w6   |      2 |
|  6 | s7   |      3 |
|  7 | s8   |      4 |
|  8 | s9   |     51 |
+----+------+--------+
8 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from tbl_emp;
+----+-------------+---------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table   | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+---------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | tbl_emp | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    8 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+---------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

4.2 id（表的读取顺序）

select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序

三种情况：

  • 1、id相同，执行顺序由上至下（t1、t3、t2）
    在这里插入图片描述

  • 2、id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行（t3、t1、t2）
    在这里插入图片描述

  • 3、id相同不同，同时存在。先走数字大的，数字相同的由上至下（t3、s1、t2）
    在这里插入图片描述

4.3 select_type（ 数据读取操作的操作类型）

查询的类型，主要是用于区别普通查询、联合查询、子查询等的复杂查询。
在这里插入图片描述

  • SIMPLE [ˈsɪnpl] ：简单的select查询,查询中不包含子查询或者UNION
  • PRIMARY：查询中若包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为（最后加载的那个）
  • SUBQUERY [ˈkwɪəri] ：在SELECT或WHERE列表中包含了子查询
  • DERIVED [dɪˈraɪvd]：在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED（衍生）MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表里
  • UNION [ˈjuːniən]：若第二个SELECT出现在UNION之后，则被标记为UNION；若UNION包含在FROM子句的子查询中外层SELECT将被标记为：DERIVED
  • UNION RESULT [rɪˈzʌlt] ：从UNION表获取结果的SELECT（两个select语句用UNION合并）

4.4 table（显示执行的表名）

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 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。

4.5 type（访问类型排列）

显示查询使用了何种类型

访问类型排列：system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index >ALL

type常用八种类型：
在这里插入图片描述

结果值从最好到最坏依次是（重点）：：system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

一般来说，得保证查询至少达到range级别，最好能达到ref

详细说明

  • system：表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特列，平时不会出现，这个也可以忽略不计。

  • const：表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或者unique索引。因为只匹配一行数据，所以很快如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量。
    t1的

  • eq_ref：唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描。
    在这里插入图片描述

  • ref：非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行，本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行，然而，它可能会找到多个符合条件的行，所以他应该属于查找和扫描的混合体
    在这里插入图片描述

  • range：只检索给定范围的行,使用一个索引来选择行。key列显示使用了哪个索引一般就是在你的where语句中出现了between、<、>、in等的查询。这种范围扫描索引扫描比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引的某一点，而结束语另一点，不用扫描全部索引
    在这里插入图片描述

  • index：Full Index Scan，index与ALL区别为index类型只遍历索引列。这通常比ALL快，因为索引文件通常比数据文件小（也就是说虽然all和Index都是读全表，但index是从索引中读取的，而all是从硬盘中读的）
    在这里插入图片描述

  • all：Full Table Scan，将遍历全表以找到匹配的行
    在这里插入图片描述
    工作案例：经理这条SQL我跑了一下Explain分析，在系统上可能会有ALL全表扫描的情况，建议尝试一下优化。我把这条SQL改了改，我优化后是这么写，这个效果已经从ALL变成了…

4.6 possible_keys（哪些索引可以使用）

显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个。查询涉及到的字段火若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用（系统认为理论上会使用某些索引）

4.7 key（哪些索引被实际使用）

实际使用的索引。如果为NULL，则没有使用索引（要么没建，要么建了失效）

查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中

覆盖索引：建的索引字段和查询的字段一致，如下图
在这里插入图片描述

4.8 key_len（消耗的字节数）

表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度。在不损失精确性的情况下，长度越短越好

key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的

在这里插入图片描述

4.9 ref（表之间的引用）

显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值。
在这里插入图片描述

4.10 rows（每张表有多少行被优化器查询）

根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数（越小越好）

未建索引时：
在这里插入图片描述
建索引后：扫描行数减少
在这里插入图片描述

4.11 Extra [ˈekstrə]

包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息

信息种类：Using filesort 、Using temporary 、Using index 、Using where 、Using join buffer 、impossible where 、select tables optimized away 、distinct

Using filesort（需要优化）

说明mysql会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为"文件排序"
在这里插入图片描述

Using temporary（需要优化）

使了用临时表保存中间结果，MysQL在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序order by和分组查询group by

在这里插入图片描述

Using index（good）

表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Covering Index），避免访问了表的数据行，效率不错！

  • 情况一：
    在这里插入图片描述

  • 情况二：
    在这里插入图片描述

覆盖索引 / 索引覆盖（Covering Index）。

  • 理解方式一：就是select的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件,换句话说查询列要被所建的索引覆盖。
    在这里插入图片描述
  • 理解方式二：索引是高效找到行的一个方法，但是一般数据库也能使用索引找到一个列的数据，因此它不必读取整个行。毕竟索引叶子节点存储了它们索引的数据；当能通过读取索引就可以得到想要的数据，那就不需要读取行了。一个索引包含了（或覆盖了）满足查询结果的数据就叫做覆盖索引。

注意：

  • 如果要使用覆盖索引，一定要注意select列表中只取出需要的列，不可select*
  • 因为如果将所有字段一起做索引会导致索引文件过大，查询性能下降

Using where：表明使用了where过滤。

Using join buffer：使用了连接缓存
在这里插入图片描述

impossible where：where子句的值总是false，不能用来获取任何元组
在这里插入图片描述

select tables optimized away

在没有GROUPBY子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作，或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作，不必等到执行阶段再进行计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化。

distinct

优化distinct操作，在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的动作。

4.12 练习

写出下图的表的执行顺序
在这里插入图片描述

第一行（执行顺序4）：id列为1，表示是union里的第一个select，select_type列的primary表示该查询为外层查询，table列被标记为，表示查询结果来自一个衍生表，其中derived3中3代表该查询衍生自第三个select查询，即id为3的select。【select d1.name… 】

第二行（执行顺序2）：id为3，是整个查询中第三个select的一部分。因查询包含在from中，所以为derived。【select id,namefrom t1 where other_column=’’】

第三行（执行顺序3）：select列表中的子查询select_type为subquery，为整个查询中的第二个select。【select id from t3】

第四行（执行顺序1）：select_type为union，说明第四个select是union里的第二个select，最先执行【select name,id from t2】

第五行（执行顺序5）：代表从union的临时表中读取行的阶段，table列的<union1,4>表示用第一个和第四个select的结果进行union操作。【两个结果union操作】

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