MySQL EXPLAIN結果集分析 - 附帶大量案例

資料和雲發表於2019-09-05


轉載自公眾號:運維咖啡吧

EXPLAIN:檢視SQL語句的執行計劃

EXPLAIN命令可以幫助我們深入瞭解MySQL基於開銷的最佳化器,還可以獲得很多可能被最佳化器考慮到的訪問策略的細節,以及當執行SQL語句時哪種策略預計會被最佳化器採用,在最佳化慢查詢時非常有用

執行explain之後結果集包含如下資訊

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------+

| id | select_type  | table | partitions  | type | possible_keys  | key  | key_len  | ref  | rows    | filtered | Extra  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------+

下面將對每一個值進行解釋

1、id

id用來標識整個查詢中SELELCT語句的順序,在巢狀查詢中id越大的語句越先執行,該值可能為NULL

id如果相同,從上往下依次執行。id不同,id值越大,執行優先順序越高,如果行引用其他行的並集結果,則該值可以為NULL

2、select_type

select_type表示查詢使用的型別,有下面幾種:

simple:  簡單的select查詢,沒有union或者子查詢

mysql> explain select * from  test where id = 
1000;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
| id | select_type  | table | partitions  | type  | possible_keys  | key     | key_len  | ref   | rows  | filtered | Extra  |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | NULL       | const  | PRIMARY       | PRIMARY  | 4       | const  |    1 |    100.00  | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

primary:  最外層的select查詢

mysql> explain select * from (select * from test where id = 
1000) a;

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type  | table      | type    | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows | Extra  |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
|
   1  | PRIMARY     | <derived2>  | system | NULL           | NULL    | NULL     | NULL  |     1  | NULL  |
|  2 | DERIVED      | test       | const   | PRIMARY       | PRIMARY  | 8       | const  |    1 | NULL   |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+

union:  union中的第二個或隨後的select查詢,不依賴於外部查詢的結果集

mysql> explain select * from test where id = 
1000 union all select * from test2 ;

+----+--------------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+
| id | select_type   | table      | type   | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows  | Extra            |
+----+--------------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+
|
   1  | PRIMARY      | test        | const | PRIMARY        | PRIMARY |  8        | const |      1  | NULL            |
|  2 | UNION         | test2      | ALL    | NULL          | NULL     | NULL    | NULL   | 67993 | NULL             |
|
 NULL  | UNION RESULT | <union1, 2| ALL   | NULL           | NULL    | NULL     | NULL  |  NULL  | Using temporary |
+----+--------------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+

dependent union:  union中的第二個或隨後的select查詢,依賴於外部查詢的結果集

mysql> explain select * from test where id 
in (select id  from test where id = 
1000 union all select id from test2) ;

+----+--------------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+
| id | select_type         | table      | type    | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows  | Extra            |
+----+--------------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+
|
   1  | PRIMARY            | test        | ALL    | NULL           | NULL    | NULL     | NULL  |  68505  | Using where     |
|  2 | DEPENDENT SUBQUERY  | test       | const   | PRIMARY       | PRIMARY  | 8       | const  |     1 | Using index      |
|
   3  | DEPENDENT UNION    | test2       | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY |  8        | func  |      1  | Using index     |
| NULL | UNION RESULT        | <union2,3> | ALL     | NULL          | NULL     | NULL    | NULL   |  NULL | Using temporary  |
+----+--------------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+

subquery:  子查詢中的第一個select查詢,不依賴與外部查詢的結果集

mysql> explain select * from test where id = (select id from test where id = 
1000);

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+
| id | select_type  | table | type   | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows | Extra        |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+
|
   1  | PRIMARY     | test   | const | PRIMARY        | PRIMARY |  8        | const |     1  | NULL        |
|  2 | SUBQUERY     | test  | const  | PRIMARY       | PRIMARY  | 8       | const  |    1 | Using index  |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+

dependent subquery:  子查詢中的第一個select查詢,依賴於外部查詢的結果集

mysql> explain select * from test where id 
in (select id  from test where id = 
1000 union all select id from test2) ;

+----+--------------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+
| id | select_type         | table      | type    | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows  | Extra            |
+----+--------------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+
|
   1  | PRIMARY            | test        | ALL    | NULL           | NULL    | NULL     | NULL  |  68505  | Using where     |
|  2 | DEPENDENT SUBQUERY  | test       | const   | PRIMARY       | PRIMARY  | 8       | const  |     1 | Using index      |
|
   3  | DEPENDENT UNION    | test2       | eq_ref | PRIMARY        | PRIMARY |  8        | func  |      1  | Using index     |
| NULL | UNION RESULT        | <union2,3> | ALL     | NULL          | NULL     | NULL    | NULL   |  NULL | Using temporary  |
+----+--------------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+-------+-----------------+

derived:  用於from子句中有子查詢的情況,mysql會遞迴執行這些子查詢,此結果集放在臨時表中

mysql> explain select * from (select * from test2 where id = 
1000)a;

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type  | table      | type    | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows | Extra  |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
|
   1  | PRIMARY     | <derived2>  | system | NULL           | NULL    | NULL     | NULL  |     1  | NULL  |
|  2 | DERIVED      | test2      | const   | PRIMARY       | PRIMARY  | 8       | const  |    1 | NULL   |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+

3、table

table用來表示輸出行所引用的表名

4、type(重要)

type表示訪問型別,下面依次解釋各種型別,型別順序從 最好到最差排列

system:  表僅有一行,是const型別的一個特例

mysql> explain select * from (select * from test2 where id = 
1000)a;

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type  | table      | type    | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows | Extra  |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
|
   1  | PRIMARY     | <derived2>  | system | NULL           | NULL    | NULL     | NULL  |     1  | NULL  |
|  2 | DERIVED      | test2      | const   | PRIMARY       | PRIMARY  | 8       | const  |    1 | NULL   |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+

因為子查詢只有一行資料,模擬了單表只有一行資料,此時type為system

const:  確定只有一行匹配的時候,mysql最佳化器會在查詢前讀取它並且只讀取一次,速度非常快

mysql> explain select * from test where id =
1 ;

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type  | table | type   | possible_keys | key      | key_len | ref    | rows | Extra  |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | const | PRIMARY        | PRIMARY |  8        | const |     1  | NULL  |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
1 row  in set ( 0. 00 sec)

eq_ref:  對於每個來自於前面的表的行組合,從該表中讀取一行,常用在一個索引是unique key或者primary key

mysql> explain select * from test,test2 where test.com_key=test2.com_key;

+----+-------------+-------+--------+---------------+--------------+---------+--------------------+-------+-------+
| id | select_type  | table | type    | possible_keys | key           | key_len | ref                 | rows  | Extra  |
+----+-------------+-------+--------+---------------+--------------+---------+--------------------+-------+-------+
|
   1  | SIMPLE      | test2  | ALL    | IDX(com_key)   | NULL         | NULL     | NULL               |  67993  | NULL  |
|  1 | SIMPLE       | test  | eq_ref  | IDX(com_key)  | IDX(com_key)  | 194     | test.test2.com_key  |     1 | NULL   |
+----+-------------+-------+--------+---------------+--------------+---------+--------------------+-------+-------+

ref:  對於來自前面的表的行組合,所有有匹配索引值的行都從這張表中讀取,如果聯接只使用鍵的最左邊的字首,或如果鍵不是UNIQUE或PRIMARY KEY(換句話說,如果聯接不能基於關鍵字選擇單個行的話),則使用ref

ref可以用於使用=或<=>運算子的帶索引的列

mysql> explain select * from test ,test2 where test.bnet_id=test2.aid;

+----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------------------+-------+-----------------------+
| id | select_type  | table | type  | possible_keys | key      | key_len | ref                | rows  | Extra                  |
+----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------------------+-------+-----------------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | ALL  | NULL           | NULL    | NULL     | NULL              |  68505  | Using where           |
|  1 | SIMPLE       | test2 | ref   | idx_aid       | idx_aid  | 5       | test.test.bnet_id  | 34266 | Using index condition  |
+----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------------------+-------+-----------------------+

test表 bnet_id不是索引,test2表 aid為索引列

ref_or_null:  類似ref,但是新增了可以專門搜尋null值的行

mysql> explain select * from test where bnet_id=
1 
or bnet_id is null;

+----+-------------+-------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+-----------------------+
| id | select_type  | table | type         | possible_keys | key       | key_len | ref    | rows | Extra                  |
+----+-------------+-------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+-----------------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | ref_or_null | idx_bnet       | idx_bnet |  9        | const |     2  | Using index condition |
+----+-------------+-------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+-----------------------+

前提為 bnet_id列為索引,且 bnet_id列有null值

index_merge:  該訪問型別使用了索引合併最佳化方法,key列包含了使用的索引的清單,key_len包含了使用的索引的最長的關鍵元素

mysql> explain select * from test where id  = 
1 
or bnet_id = 
1;

+----+-------------+-------+-------------+------------------+------------------+---------+------+------+--------------------------------------------+
| id | select_type  | table | type         | possible_keys    | key               | key_len | ref   | rows | Extra                                       |
+----+-------------+-------+-------------+------------------+------------------+---------+------+------+--------------------------------------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | index_merge | PRIMARY,idx_bnet  | PRIMARY,idx_bnet |  8, 9      | NULL |     2  | Using union(PRIMARY,idx_bnet); Using where |
+----+-------------+-------+-------------+------------------+------------------+---------+------+------+--------------------------------------------+

前提條件為 id列和 bnet_id列都有單列索引。如果出現index_merge,並且這類SQL後期使用較頻繁,可以考慮把單列索引換為組合索引,這樣效率更高

range:  只檢索給定範圍的行,使用一個索引來選擇行。key列顯示使用了哪個索引。key_len包含所使用索引的最長關鍵元素。在該型別中ref列為NULL

當使用=、<>、>、>=、<、<=、IS NULL、<=>、BETWEEN或者IN運算子,用常量比較關鍵字列時,可以使用range

mysql> explain select * from test where bnet_id > 
1000 
and  bnet_id < 
10000;

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-----------------------+
| id | select_type  | table | type   | possible_keys | key       | key_len | ref   | rows | Extra                  |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-----------------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | range | idx_bnet       | idx_bnet |  9        | NULL |     1  | Using index condition |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-----------------------+

前提條件為 bnet_id列有索引

index:  在進行統計時非常常見,此聯接型別實際上會掃描索引樹

mysql> explain select count(*) from test;

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+-------+-------------+
| id | select_type  | table | type   | possible_keys | key       | key_len | ref   | rows  | Extra        |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+-------+-------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | index | NULL           | idx_bnet |  9        | NULL |  68505  | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+-------+-------------+

all:  對於每個來自於先前的表的行組合,進行完整的表掃描,通常可以增加更多的索引而不要使用ALL,使得行能基於前面的表中的常數值或列值被檢索出

mysql> explain select *  from test where create_time = 
'0000-00-00 00:00:00';

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
| id | select_type  | table | type  | possible_keys | key   | key_len | ref   | rows  | Extra        |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | ALL  | NULL           | NULL | NULL     | NULL |  68505  | Using where |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+

5、possible_keys

possible_keys是指在這個SQL中,mysql可以使用這個索引去輔助查詢記錄,當查詢涉及到的欄位,都會被列出,但不一定被查詢使用.若為空則表示沒有可以使用的索引,此時可以透過檢查where語句看是否可以引用某些列或者新建索引來提高效能。

6、key(重要)

key列顯示的是當前表實際使用的索引,如果沒有選擇索引,則此列為null,要想強制MySQL使用或忽視possible_keys列中的索引,在查詢中使用FORCE INDEX、USE INDEX或者IGNORE INDEX

7、key_len

key_len列顯示MySQL決定使用的鍵長度。如果KEY鍵是NULL,則長度為NULL。 在不損失精確性的情況下,長度越短越好

key len的長度還和字符集有關,latin1一個字元佔用1個位元組,gbk一個字元佔用2個位元組,utf8一個字元佔用3個位元組。key_len的計演算法方法:

列型別 長度 備註
id int 4+1 int為4bytes,允許為NULL,加1byte
id bigint not null 8 bigint為8bytes
user char(30) utf8 30*3+1 utf8每個字元為3bytes,允許為NULL,加1byte
user varchar(30) not null utf8 30*3+2 utf8每個字元為3bytes,變長資料型別,加2bytes
user varchar(30) utf8 30*3+2+1 utf8每個字元為3bytes,允許為NULL,加1byte,變長資料型別,加2bytes
detail text(10) utf8 30*3+2+1 TEXT擷取部分,被視為動態列型別。

key_len只指示了where中用於條件過濾時被選中的索引列,是不包含 order bygroup by這一部分被選中的索引列

8、ref

ref列用來顯示使用哪個列或常數與key一起從表中選擇相應的行。它顯示的列的名字(或const),此列多數時候為null

9、rows

rows列顯示的是mysql解析器認為執行此SQL時必須掃描的行數。此數值為一個預估值,不是具體值,通常比實際值小

10、filtered

此引數為 mysql 5.7 新加引數,指的是返回結果的行數所佔需要讀到的行(rows的值)的比例
對於使用join時,前一個表的結果集大小直接影響了迴圈的行數

11、extra(重要)

extra表示不在其他列並且也很重要的額外資訊

using index:  該值表示這個SQL語句使用了覆蓋索引(覆蓋索引是指可以直接在索引列中得到想要的結果,而不用去回表),此時效率最高

mysql> explain select id from test;

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+-------+-------------+
| id | select_type  | table | type   | possible_keys | key       | key_len | ref   | rows  | Extra        |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+-------+-------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | index | NULL           | idx_bnet |  9        | NULL |  68505  | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+-------+-------------+

這個例子中 id欄位為主鍵,但是key那裡顯示走的並不是主鍵索引,這個是因為mysql的所有二級索引中都會包含所有的主鍵資訊,而mysql沒有單獨的儲存主鍵索引,所以掃描二級索引的開銷比全表掃描更快

using where:  表示儲存引擎搜到記錄後進行了後過濾(POST-FILTER),如果查詢未能使用索引,using where的作用只是提醒我們mysql要用where條件過濾結果集

mysql> explain select * from test where id > 
1;

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+-------+-------------+
| id | select_type  | table | type   | possible_keys | key      | key_len | ref   | rows  | Extra        |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+-------+-------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | range | PRIMARY        | PRIMARY |  8        | NULL |  34252  | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+-------+-------------+

using temporary  表示mysql需要使用臨時表來儲存結果集,常見於排序和分組查詢

mysql> explain select * from test where id 
in (
1,
2) group by bnet_id;

+----+-------------+-------+-------+-----------------------------------------+---------+---------+------+------+----------------------------------------------+
| id | select_type  | table | type   | possible_keys                           | key      | key_len | ref   | rows | Extra                                         |
+----+-------------+-------+-------+-----------------------------------------+---------+---------+------+------+----------------------------------------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | range | PRIMARY,IDX(event_key-bnet_Id),idx_bnet  | PRIMARY |  8        | NULL |     2  | Using where; Using temporary; Using filesort |
+----+-------------+-------+-------+-----------------------------------------+---------+---------+------+------+----------------------------------------------+

using filesort:  是指mysql無法利用索引直接完成排序(排序的欄位不是索引欄位),此時會用到緩衝空間來進行排序

mysql> explain select * from test order by bnet_id;

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+----------------+
| id | select_type  | table | type  | possible_keys | key   | key_len | ref   | rows  | Extra           |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+----------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | ALL  | NULL           | NULL | NULL     | NULL |  68505  | Using filesort |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+----------------+

using join buffer:  強調在獲取連線條件時沒有用到索引,並且需要連線緩衝區來儲存中間結果。(效能可以透過新增索引或者修改連線欄位改進)

mysql> explain select * from test left join test2 on test.create_time = test2.create_time;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------------------------------------------+
| id | select_type  | table | partitions  | type | possible_keys  | key  | key_len  | ref  | rows    | filtered | Extra                                               |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------------------------------------------+
|
   1  | SIMPLE      | test   | NULL       | ALL   | NULL          | NULL  | NULL    | NULL  | 959692 |    100.00  | NULL                                               |
|  1 | SIMPLE       | test2 | NULL        | ALL  | NULL           | NULL | NULL     | NULL |  958353  |   100.00 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop)  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------------------------------------------+
2 rows  in set, 1 warning (0.00 sec)

Block Nested Loop是指Block Nested-Loop Join演算法:將外層迴圈的行/結果集存入join buffer, 內層迴圈的每一行與整個buffer中的記錄做比較,從而減少內層迴圈的次數.

impossible where:  表示where條件導致沒有返回的行

mysql> explain select * from test where id is null;

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------+
| id | select_type  | table | type  | possible_keys | key   | key_len | ref   | rows | Extra             |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------+
|
   1  | SIMPLE      | NULL   | NULL | NULL           | NULL | NULL     | NULL | NULL  | Impossible WHERE |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------+

using index condition:  是mysql 5.6 之後新加的特性,結合mysql的ICP(Index Condition Pushdown)特性使用。主要是最佳化了可以在索引(僅限二級索引)上進行 like 查詢

如果extra中出現多個上面結果,則表示順序使用上面的方法進行解析查詢

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