MySQL實戰 目錄
使用EXPLAIN關鍵字可以模擬優化器執行SQL語句，從而知道MySQL是 如何處理你的SQL語句的。分析你的查詢語句或是結構的性能瓶頸
下面是使用 explain 的例子：
在 select 語句之前增加 explain 關鍵字，MySQL 會在查詢上設置一個標記，執行查詢時，會返回執行計劃的信息，而不是執行這條SQL（如果 from 中包含子查詢，仍會執行該子查詢，將結果放入臨時表中）

索引數據示意圖

下面是使用 explain 的例子：
在 select 語句之前增加 explain 關鍵字，MySQL 會在查詢上設置一個標記，執行查詢時，會返回執行計劃的信息，而不是執行這條SQL（如果 from 中包含子查詢，仍會執行該子查詢，將結果放入臨時表中）

創建表和數據

DROP TABLE IF EXISTS `actor`;
CREATE TABLE `actor` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `update_time` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `actor` (`id`, `name`, `update_time`) VALUES (1,'a','2017-12-22 15:27:18'), (2,'b','2017-12-22 15:27:18'), (3,'c','2017-12-22 15:27:18');

DROP TABLE IF EXISTS `film`;
CREATE TABLE `film` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `film` (`id`, `name`) VALUES (3,'film0'),(1,'film1'),(2,'film2');

DROP TABLE IF EXISTS `film_actor`;
CREATE TABLE `film_actor` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `film_id` int(11) NOT NULL,
  `actor_id` int(11) NOT NULL,
  `remark` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_film_actor_id` (`film_id`,`actor_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `film_actor` (`id`, `film_id`, `actor_id`) VALUES (1,1,1),(2,1,2),(3,2,1); 

執行explain語句

explain select * from actor; 

得到執行結果

explain中的列

接下來我們將展示 explain 中每個列的信息。

1. id列

id列的編號是 select 的序列號，有幾個 select 就有幾個id，并且id的順序是按 select 出現的順序增長的。MySQL將 select 查詢分為簡單查詢(SIMPLE)和復雜查詢(PRIMARY)。

id列越大執行優先級越高，id相同則從上往下執行，id為NULL最后執行

復雜查詢分為三類：簡單子查詢、派生表（from語句中的子查詢）、union 查詢。

1）簡單子查詢

explain select (select 1 from actor limit 1) from film;

2）from子句中的子查詢

explain select id from (select id from film) as der;

這個查詢執行時有個臨時表別名為der，外部 select 查詢引用了這個臨時表

注意mysql 8中可能有sql語句優化

只返回一個id的信息

image.png

3）union查詢

 explain select  1  union  all  select  1;

union結果總是放在一個匿名臨時表中，臨時表不在SQL中出現，因此它的id是NULL。

2. select_type列

select_type 表示對應行是簡單還是復雜的查詢，如果是復雜的查詢，又是上述三種復雜查詢中的哪一種。
1）simple：簡單查詢。查詢不包含子查詢和union

 explain select  *  from film where id =  2;

explain select (select  1  from actor where id =  1) from (select  *  from film where id =  1) der;

image

mysql> explain select  1  union  all  select  1

image

3. table列

這一列表示 explain 的一行正在訪問哪個表。
當 from 子句中有子查詢時，table列是 <derivenN> 格式，表示當前查詢依賴 id=N 的查詢，于是先執行 id=N 的查詢。
當有 union 時，UNION RESULT 的 table 列的值為<union1,2>，1和2表示參與 union 的 select 行id。

4. type列

這一列表示關聯類型或訪問類型，即MySQL決定如何查找表中的行，查找數據行記錄的大概范圍。

依次從最優到最差分別為：NULL > system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

一般來說，得保證查詢達到range級別，最好達到ref

NULL：mysql能夠在優化階段分解查詢語句，在執行階段用不著再訪問表或索引。例如：在索引列中選取最小值，可以單獨查找索引來完成，不需要在執行時訪問表

explain select  min(id) from film;

image

image.png

const: 使用唯一索引或者主鍵,返回記錄一定是1行記錄的等值where條件，通常type是const，其他數據庫也叫做唯一索引掃描

image.png

show warnings;

優化建議

eq_ref： primary key 或 unique key 索引的所有部分被連接使用 ，最多只會返回一條符合條件的記錄。
出現在要連接多個表的查詢計劃中，驅動表循環獲取數據，這行數據是第二個表的主鍵或者唯一索引，作為條件查詢只返回一條數據，且必須為not null，唯一索引和主鍵是多列時，只有所有的列都用作比較時才會出現eq_ref

explain select  *  from film_actor left  join film on film_actor.film_id = film.id;

image.png

原因：

film 表里 id只關聯1個數據

film_actor表的 film_id 關聯多個數據

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綴，索引要和某個值相比較，可能會找到多個符合條件的行。

1. 簡單 select 查詢，name是普通索引（非唯一索引）

explain select  *  from film where name = "film1";

image.png

2.關聯表查詢，idx_film_actor_id是film_id和actor_id的聯合索引，這里使用到了film_actor的左邊前綴film_id部分。

explain select film_id from film left  join film_actor on film.id = film_actor.film_id;

image.png

film_actor的film_id是唯一索引的前綴

range：范圍掃描通常出現在 in(), between ,> ,<, >= 等操作中。使用一個索引來檢索給定范圍的行。

explain select  *  from actor where id >  1;

index：索引全表掃描，把索引從頭到尾掃一遍，常見于使用索引列就可以處理
不需要讀取數據文件的查詢、可以使用索引排序或者分組的查詢。
這通常比ALL快一些。

explain select  film_id  from film;

image.png

ALL：即全表掃描，意味著mysql需要從頭到尾去查找所需要的行。通常情況下這需要增加索引來進行優化了

explain select  *  from actor;

image.png

5. possible_keys列

這一列顯示查詢可能使用哪些索引來查找。
explain 時可能出現 possible_keys 有列，而 key 顯示 NULL 的情況，這種情況是因為表中數據不多，mysql認為索引對此查詢幫助不大，選擇了全表查詢。
如果該列是NULL，則沒有相關的索引。在這種情況下，可以通過檢查 where 子句看是否可以創造一個適當的索引來提高查詢性能，然后用 explain 查看效果。

6. key列

這一列顯示mysql實際采用哪個索引來優化對該表的訪問。
如果沒有使用索引，則該列是 NULL。如果想強制mysql使用或忽視possible_keys列中的索引，在查詢中使用 force index、ignore index。

7. key_len列

這一列顯示了mysql在索引里使用的字節數，通過這個值可以算出具體使用了索引中的哪些列。
舉例來說，film_actor的聯合索引 idx_film_actor_id 由 film_id 和 actor_id 兩個int列組成，并且每個int是4字節。通過結果中的key_len=4可推斷出查詢使用了第一個列：film_id列來執行索引查找。

explain select  *  from film_actor where film_id =  2;

image.png

key_len計算規則如下：

如果字段允許為 NULL，需要1字節記錄是否為 NULL

索引最大長度是768字節，當字符串過長時，mysql會做一個類似左前綴索引的處理，將前半部分的字符提取出來做索引。

注意：key_len只計算where條件用到的索引長度，而排序和分組就算用到了索引，也不會計算到key_len中

8. ref列

1. 如果是使用的常數等值查詢，這里會顯示const，
2. 如果是連接查詢，被驅動表的執行計劃這里會顯示驅動表的關聯字段，

explain select  *  from film_actor left  join film on film_actor.film_id = film.film_id;

image.png

3. 如果是條件使用了表達式或者函數，
4. 或者條件列發生了內部隱式轉換，這里可能顯示為func。

9. rows列

這里是執行計劃中估算的掃描函數，不是精確值。

注意：這個不是結果集里的行數。

10. Extra列

這一列展示的是額外信息。常見的重要值如下：
Using index： 查詢時不需要回表查詢，直接通過索引就可以獲取查詢的數據，是性能高的表現。一般是使用了覆蓋索引(索引包含了所有查詢的字段)。對于innodb來說，如果是輔助索引性能會有不少提高

explain select film_id from film_actor where film_id = 1;

image.png

Using where：查詢的列未被索引覆蓋，where篩選條件非索引的前導列

explain select * from actor where name = 'a';

i

Using where Using index：查詢的列被索引覆蓋，并且where篩選條件是索引列之一但是不是索引的前導列，意味著無法直接通過索引查找來查詢到符合條件的數據

 explain select film_id from film_actor where actor_id = 1;

image

NULL：查詢的列未被索引覆蓋，并且where篩選條件是索引的前導列，意味著用到了索引，但是部分字段未被索引覆蓋，必須通過回表來實現，不是純粹地用到了索引，也不是完全沒用到索引

explain select * from film_actor where film_id = 1;

image

Using index condition：與Using where類似，查詢的列不完全被索引覆蓋，where條件中是一個前導列的范圍；

explain select * from film_actor where film_id > 1;

image

Using temporary：mysql需要創建一張臨時表來處理查詢。出現這種情況一般是要進行優化的，首先是想到用索引來優化。

1. actor.name沒有索引，此時創建了張臨時表來distinct

explain select  distinct name from actor;

image.png

2. film.name建立了idx_name索引，此時查詢時extra是using index,沒有用臨時表

 explain select  distinct name from film;

image

Using filesort：mysql 會對結果使用一個外部索引排序，而不是按索引次序從表里讀取行。此時mysql會根據聯接類型瀏覽所有符合條件的記錄，并保存排序關鍵字和行指針，然后排序關鍵字并按順序檢索行信息。這種情況下一般也是要考慮使用索引來優化的。

1. actor.name未創建索引，會瀏覽actor整個表，保存排序關鍵字name和對應的id，然后排序name并檢索行記錄

explain select  *  from actor order  by name

image.png

2. film.name建立了idx_name索引,此時查詢時extra是using index

explain select  *  from film order  by name;

image.png

key_len = 10 * 3+ 2+ null(占一個字節)=33

Using intersect：表示使用and的各個索引的條件時，該信息表示是從處理結果獲取交集

explain select * from film where film_id > 1 and  title!='col ' and language_id = 1 and original_language_id = 2

image.png

Using intersect(idx_fk_original_language_id,PRIMARY); Using where

Using union：表示使用or的各個索引的條件時，該信息表示是從處理結果獲取并集

explain select * from film where film_id > 1 or  title='col ' ;

image.png

注意：只有or的條件數不多，同時并集結果數量比較少時，才會有Using union ，否則只會有Using where條件

explain select * from film where film_id > 1 or title != 'col ' or language_id = 1 or original_language_id = 2;

image.png

Using sort_union 和Using sort_intersect： 用and和or查詢信息量大時，先查詢主鍵，然后進行排序合并后返回結果集

explain select * from film where film_id > 1 or title != 'col ' and language_id = 1 and original_language_id = 2;

image.png

11. filtered列

使用explain extended時會出現這個列，5.7之后的版本默認就有這個字段，不需要使用explain extended了。這個字段表示存儲引擎返回的數據在server層過濾后，剩下多少滿足查詢的記錄數量的比例，注意是百分比，不是具體記錄數。

explain extended select * from film_actor where film_id > 100;

image.png

特別感謝

王林沖 MySql中Explain詳解與索引最佳實踐