分析查询语句EXPLAIN详解，一步一步带你了解字段的含义

小熊学Java

发布于 2024-04-11 14:19:28

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发布于 2024-04-11 14:19:28

文章被收录于专栏：全栈学习之路

最近面试过程中问了MySQL的Explain的使用，问了：Explain你最关注哪些字段？

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

官网：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-extended.html

2、数据准备

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,'xiaobear','2017-12-22 15:27:18'), (2,'xiaobear1','2017-12-
22 15:27:18'), (3,'xiaobear2','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);

如何使用

如果我们想看看某个查询的执行计划的话，可以在具体的查询语句前边加一个 EXPLAIN ，就像这样：在 select 语句之前增加 explain 关键字，它会返回一行或多行信息，显示出执行计划中的每一部分和执行的顺序。

EXPLAIN select * from actor;

3、EXPLAIN的两个变种

1、EXPLAIN EXTENDED

explain extended 看起来行为跟explain没什么区别，但是会在 explain 的基础上额外提供一些查询优化的信息。紧随其后通过 show warnings 命令可以得到优化后的查询语句，从而看出优化器优化了什么。额外还有 filtered 列，是一个百分比的值，rows * filtered/100 可以估算出将要和 explain 中前一个表进行连接的行数（前一个表指 explain 中的id值比当前表id值小的表）

MySQL 8.0之前

explain extended select * from film where id = 1;

2、EXPLAIN PARTITIONS

explain partitions：相比 explain 多了个 partitions 字段，如果查询是基于分区表的话，会显示查询将访问的分区。

4、重写非Select语句

MySQL只能做select的查询语句，并不会对insert、update、delete语句做分析，高性能MySQL中提到了类似的案例，需要的小伙伴可自行去查看哈

5、EXPLAIN中的列

EXPLAIN 语句输出的各个列的作用如下：

1、id

id列的编号是 select 的序列号，有几个 select 就有几个id，并且id的顺序是按 select 出现的顺序增长的。

**id****如果相同，可以认为是一组，从上往下顺序执行
在所有组中，id值越大，优先级越高，越先执行
关注点：id号每个号码，表示一趟独立的查询,** 一个****sql的查询趟数越少越好

MySQL将查询分为简单查询和复杂查询：

简单查询：就是单独的select语句，没有子查询这些
复杂查询：
- 简单子查询
- 派生表（在from中的子查询）
- UNION查询

1、简单查询

explain select * from film where id = 1;

2、简单子查询

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

3、在from中的查询

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

2、select_type列

select_type 表示对应行是简单还是复杂的查询，简单的就是simple标记的，复杂的就是后三种查询

1、simple

不包含子查询和UNION的查询，就好比上面的简单查询

explain select * from film where id = 1;

2、primary

复杂查询中最外层的 select，就好比上面的简单子查询

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

3、subquery

包含在 select 中的子查询（不在 from 子句中），比如上面的例子就是

4、derived

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（derived的英文含义）

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

下面这个结果是在MySQL 5.7之前，5.7之后新特性对衍生表的合并进行了优化，如果你是8.0的话，需要使用命令进行关闭哈

 set session optimizer_switch='derived_merge=off'; #关闭mysql5.7新特性对衍生表的合并优化
  set session optimizer_switch='derived_merge=on'; #还原默认配置

我们看结果，发现id为1的这行数据有一个tablederived3是没有的数据库表，这个表是派生表，相当于临时表，3代表的是从id为3的数据那生成的

5、union

在 union 中的第二个和随后的 select，第一个select被标记就好像它以部分查询来执行

 explain select 1 union all select 1;

3、table列

不论我们的查询语句有多复杂，里边儿包含了多少个表，到最后也是需要对每个表进行单表访问的，所以MySQL规定EXPLAIN****语句输出的每条记录都对应着某个单表的访问方法，该条记录的table列代表着该表的表名（有时不是真实的表名字，可能是简称）

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。

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 SQL 性能优化的目标：至少要达到 range 级别，要求是 ref 级别，最好是 consts级别。（阿里巴巴开发手册要求）

1、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

为空的情况：

选取最小值或最大值值
查询中where语句永远不会为真
从字面上返回值的查询

explain select min(id) from film;
explain select * from film where 1 = 0;
explain select 1;

2、const, system

MySQL能对查询的某部分进行优化并将其转化成一个常量（可以看show warnings 的结果）。

用于 primary key 或 unique key 的所有列与常数比较时，所以表最多有一个匹配行，读取1次，速度比较快。system是const的特例，表里只有一条元组匹配时为system

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

 show WARNINGS;

3、eq_ref

primary key 或 unique key 索引的所有部分被连接使用，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 type。

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

4、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，索引要和某个值相比较，可能会找到多个符合条件的行。

简单 select 查询，name是普通索引（非唯一索引）

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

关联表查询，idx_film_actor_id是film_id和actor_id的联合索引，这里使用到了film_actor的左边前缀film_id部分。

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

5、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 actor where id >= 1;

5、index

扫描全索引就能拿到结果，一般是扫描某个二级索引，这种扫描不会从索引树根节点开始快速查找，而是直接对二级索引的叶子节点遍历和扫描，速度还是比较慢的，这种查询一般为使用覆盖索引，二级索引一般比较小，所以这种通常比ALL快一些。

explain select * from film;

6、ALL

即全表扫描，扫描你的聚簇索引的所有叶子节点。通常情况下这需要增加索引来进行优化了。

 explain select * from actor;

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。

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。

强制使用索引

explain SELECT * FROM film FORCE INDEX (idx_name) WHERE id = 1;

FORCE INDEX (idx_name)告诉MySQL无论possible_keys列推荐什么，都要使用idx_name索引。

忽略索引

explain SELECT * FROM film IGNORE INDEX (idx_name) WHERE id = 1;

IGNORE INDEX (idx_name)告诉MySQL不要使用possible_keys列中的idx_name索引

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。

举例来说，film_actor的联合索引 idx_film_actor_id 由 film_id 和 actor_id 两个int列组成，并且每个int是4字节。通过结果中的key_len=4可推断出查询使用了第一个列：film_id列来执行索引查找。

explain select * from film_actor where film_id = 2;
explain select * from film_actor where film_id = 2 and actor_id = 1;

key_len为4是因为只用到film_id这个列，类型为int类型，长度为4，key_len为8是因为用到film_id、actor_id这个列，类型为int类型，长度为8。

key_len计算规则如下：

字符串，char(n)和varchar(n)，5.0.3以后版本中，n均代表字符数，而不是字节数，如果是utf-8，一个数字或字母占1个字节，一个汉字占3个字节
- char(n)：如果存汉字长度就是 3n 字节
- varchar(n)：如果存汉字则长度是 3n + 2 字节，加的2字节用来存储字符串长度，因为varchar是变长字符串
数值类型
- tinyint：1字节
- smallint：2字节
- int：4字节
- bigint：8字节
时间类型
- 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。

8、ref列

这一列显示了在key列记录的索引中，表查找值所用到的列或常量，常见的有：const（常量），字段名（例：film.id）

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, 如果ref是一个函数，则使用的值是函数的结果。要想查看是哪个函数，可在EXPLAIN语句之后紧跟一个SHOW WARNING语句。

9、rows列

MySQL估算会扫描的行数，数值越小越好。也就是根据表统计信息及索引选用的情况，大致估算找到所需记录需要读取的行数。

10、Extra列

这一列展示的是额外信息。常见的重要值如下：

1、Using index：使用覆盖索引

覆盖索引定义：mysql执行计划explain结果里的key有使用索引，如果select后面查询的字段都可以从这个索引的树中获取，这种情况一般可以说是用到了覆盖索引，extra里一般都有using index；覆盖索引一般针对的是辅助索引，整个查询结果只通过辅助索引就能拿到结果，不需要通过辅助索引树找到主键，再通过主键去主键索引树里获取其它字段值

explain select film_id from film_actor where film_id = 1;

2、Using where

使用 where 语句来处理结果，并且查询的列未被索引覆盖

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

3、Using index condition

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；

explain select * from film_actor where film_id > 1;

因为film_id字段我们建立了联合索引，MySQL在访问索引时就应用了film_id > 1的条件，只有满足这个条件的索引条目才会被检索出来，然后MySQL再去表中获取这些条目对应的完整行数据。这种方式比全表扫描要高效得多，尤其是在索引覆盖了大量不满足条件的行时。

4、Using temporary

MySQL 需要创建一张临时表来处理查询。出现这种情况一般是要进行优化的，首先是想到用索引来优化。

actor.name没有索引，此时创建了张临时表来distinct

 explain select distinct name from actor;

film.name建立了idx_name索引，此时查询时extra是using index,没有用临时表

 explain select distinct name from film;

5、Using filesort

将用外部排序而不是索引排序，数据较小时从内存排序，否则需要在磁盘完成排序。这种情况下一般也是要考虑使用索引来优化的。

通常是因为ORDER BY语句中的列没有使用索引。

actor.name未创建索引，会浏览actor整个表，保存排序关键字name和对应的id，然后排序name并检索行记录

explain select * from actor order by name;

. film.name建立了idx_name索引,此时查询时extra是using index

explain select * from film order by name;

6、Select tables optimized away

使用某些聚合函数（比如 max、min）来访问存在索引的某个字段是

explain select min(id) from film;

现在来回答第一个问题，上面列举的这些字段都很重要，但特别是type和Extra字段，它们可以提供关于查询效率和潜在性能问题的重要线索。例如，type字段的值ALL表示全表扫描，通常是性能问题的一个标志。而Extra字段中的Using filesort意味着MySQL需要进行额外的排序步骤，这可能会影响查询性能。

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原始发表：2024-03-30，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

select

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