**前言：**

前面文章，我們學習了 MySQL 慢日誌相關內容，當我們篩選得到具體的慢 SQL 後，就要想辦法去最佳化啦。最佳化 SQL 的第一步應該是讀懂 SQL 的執行計劃。本篇文章，我們一起來學習下 MySQL explain 執行計劃相關知識。

#### 1.執行計劃簡介

執行計劃是指一條 SQL 語句在經過 MySQL 查詢最佳化器的最佳化會後，具體的執行方式。MySQL 為我們提供了  EXPLAIN 語句，來獲取執行計劃的相關資訊。需要注意的是，EXPLAIN 語句並不會真的去執行相關的語句，而是透過查詢最佳化器對語句進行分析，找出最優的查詢方案，並顯示對應的資訊。

執行計劃通常用於 SQL 效能分析、最佳化等場景。透過 explain 的結果，可以瞭解到如資料表的查詢順序、資料查詢操作的操作型別、哪些索引可以被命中、哪些索引實際會命中、每個資料表有多少行記錄被查詢等資訊。

explain 執行計劃支援 SELECT、DELETE、INSERT、REPLACE 以及 UPDATE 語句。我們一般多用於分析 select 查詢語句。

#### 2.執行計劃實戰

我們簡單來看下一條查詢語句的執行計劃：

可以看到，執行計劃結果中有 12 列，各列代表的含義總結如下表：

| **列名** | **含義** |
| --- | --- |
| id | SELECT查詢的序列識別符號 |
| select_type | SELECT關鍵字對應的查詢型別 |
| table | 用到的表名 |
| partitions | 匹配的分割槽，對於未分割槽的表，值為 NULL |
| type | 表的訪問方法 |
| possible_keys | 可能用到的索引 |
| key | 實際用到的索引 |
| key_len | 所選索引的長度 |
| ref | 當使用索引等值查詢時，與索引作比較的列或常量 |
| rows | 預計要讀取的行數 |
| filtered | 按表條件過濾後，留存的記錄數的百分比 |
| Extra | 附加資訊 |

下面我們來看下執行計劃中部分重要列詳解：

**id：**

SELECT 識別符號。這是查詢中 SELECT 的序號。如果該行引用其他行的並集結果，則值可以為 NULL 。當 id 相同時，執行順序 由上向下；當 id 不同時，id 值越大，優先順序越高，越先執行。

**select_type：**

查詢的型別，常見的值有：

- **SIMPLE**：簡單查詢，不包含 UNION 或者子查詢。
- **PRIMARY**：查詢中如果包含子查詢或其他部分，外層的 SELECT 將被標記為 PRIMARY。
- **SUBQUERY**：子查詢中的第一個 SELECT。
- **UNION**：在 UNION 語句中，UNION 之後出現的 SELECT。
- **DERIVED**：在 FROM 中出現的子查詢將被標記為 DERIVED。
- **UNION** RESULT：UNION 查詢的結果。

**table：**

表示查詢用到的表名，每行都有對應的表名，表名除了正常的表之外，也可能是以下列出的值：

- **< unionM,N>**: 本行引用了 id 為 M 和 N 的行的 UNION 結果；
- **< derivedN>**: 本行引用了 id 為 N 的表所產生的的派生表結果。派生表有可能產生自 FROM 語句中的子查詢。
- **< subqueryN>**: 本行引用了 id 為 N 的表所產生的的物化子查詢結果。

**type：**

查詢執行的型別，描述了查詢是如何執行的。所有值的順序從最優到最差排序為：
system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

常見的幾種型別具體含義如下：

- **system**：如果表使用的引擎對於錶行數統計是精確的（如：MyISAM），且表中只有一行記錄的情況下，訪問方法是 system ，是 const 的一種特例。
- **const**：表中最多隻有一行匹配的記錄，一次查詢就可以找到，常用於使用主鍵或唯一索引的所有欄位作為查詢條件。
- **eq_ref**：當連表查詢時，前一張表的行在當前這張表中只有一行與之對應。是除了 system 與 const 之外最好的 join 方式，常用於使用主鍵或唯一索引的所有欄位作為連表條件。
- **ref**：使用普通索引作為查詢條件，查詢結果可能找到多個符合條件的行。
- **index_merge**：當查詢條件使用了多個索引時，表示開啟了 Index Merge 最佳化，此時執行計劃中的 key 列列出了使用到的索引。
- **range**：對索引列進行範圍查詢，執行計劃中的 key 列表示哪個索引被使用了。
- **index**：查詢遍歷了整棵索引樹，與 ALL 類似，只不過掃描的是索引，而索引一般在記憶體中，速度更快。
- **ALL**：全表掃描。

**possible_keys：**

possible_keys 列表示 MySQL 執行查詢時可能用到的索引。如果這一列為 NULL ，則表示沒有可能用到的索引；這種情況下，需要檢查 WHERE 語句中所使用的的列，看是否可以透過給這些列中某個或多個新增索引的方法來提高查詢效能。

**key：**

key 列表示 MySQL 實際使用到的索引。如果為 NULL，則表示未用到索引。

**key_len：**

key_len 列表示 MySQL 實際使用的索引的最大長度；當使用到聯合索引時，有可能是多個列的長度和。在滿足需求的前提下越短越好。如果 key 列顯示 NULL ，則 key_len 列也顯示 NULL 。

**rows：**

rows 列表示根據表統計資訊及選用情況，大致估算出找到所需的記錄或所需讀取的行數，數值越小越好。

**Extra：**

這列包含了 MySQL 解析查詢的額外資訊，透過這些資訊，可以更準確的理解 MySQL 到底是如何執行查詢的。常見的值如下：

- **Using filesort**：在排序時使用了外部的索引排序，沒有用到表內索引進行排序。
- **Using temporary**：MySQL 需要建立臨時表來儲存查詢的結果，常見於 ORDER BY 和 GROUP BY。
- **Using index**：表明查詢使用了覆蓋索引，不用回表，查詢效率非常高。
- **Using index condition**：表示查詢最佳化器選擇使用了索引條件下推這個特性。
- **Using where**：表明查詢使用了 WHERE 子句進行條件過濾。一般在沒有使用到索引的時候會出現。
- **Using join buffer (Block Nested Loop)**：連表查詢的方式，表示當被驅動表的沒有使用索引的時候，MySQL 會先將驅動表讀出來放到 join buffer 中，再遍歷被驅動表與驅動表進行查詢。

這裡提醒下，當 Extra 列包含 Using filesort 或 Using temporary 時，MySQL 的效能可能會存在問題，需要儘可能避免。

**參考：**

- [https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html](https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/explain-output.html)
- [https://juejin.cn/post/6953444668973514789](https://juejin.cn/post/6953444668973514789)

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