MYSQL_Explain概述、详解id、select_type、table、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、Extra列

①. Explain概述

• ①. 使用EXPLAIN关键字可以模拟优化器执行SQL查询语句,从而知道MYSQL是如何处理你的SQL语句。分析你的查询语句或是表结构的性能瓶颈

• ②. 能干什么？

1. 表的读取顺序(id)
2. 数据读取操作的操作类型(select_type)
3. 哪些索引可以使用
4. 哪些索引被实际使用
5. 每张表有多少行被优化器查询等

• ③. 官方参考文档

• ④. 怎么玩？Expalin+SQL语句,执行计划包含的信息
  

• ⑤. 我们可以使用explain extended查询出filtered字段,使用explain partitions查询出partitions字段

②. 构建SQL坏境语句

• ①. 构建好SQL坏境语句,下面将对Explain中的各个字段进行详解

# 演员表的name是一个索引字段
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'); 
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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'); 
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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);
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③. id字段

• ①. id列的编号是select的序列号,有几个select就有几个id,下面将分析三种情况

• ②. id相同,执行顺序由上到下
  

• ③. id不同,如果子查询,id的序号递增,id值越大优先级越高,越先被执行
  

• ④. id相同又不同,注意:id为NULL最后执行
  

④. select_type、table字段

• ①. select_type:表示对应行是简单还是复杂的查询。

• ②. simple:简单查询。查询不包含子查询和union

mysql> explain select * from film where id = 2;
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• ③. primary:复杂查询中最外层的select

• ④. subquery:包含在select中的子查询(不在from子句中)
  (在select后面from前面的叫子查询,在from后面的叫衍生查询)

• ⑤. 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)

# 关闭mysql5.7新特性对衍生表的合并优化
mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=off';
mysql> explain select (select 1 from actor where id = 1) from 
(select * from film where id = 1) der;
#还原默认配置
mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=on'; 
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• ⑥. UNION:若第二个SELECT出现在UNION之后,则别标记为UNION

• ⑦. UNION RESULT:从UNION表获取结果的SELECT

• ⑧. table:显示这一行的数据是关于哪张表

⑤. type字段

• ①. 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

• ②. 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

• ③. 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

mysql> explain select min(id) from film;
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• ④. 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

mysql> explain extended select * from (select * from film where id = 1) tmp;
show warnings;
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• ⑤. 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

mysql> explain select * from film_actor left join film on film_actor.film_id = film.id;
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• ⑥. 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)
mysql> 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
mysql> explain select film_id from film left join film_actor on film.id = film_actor.fi lm_id;
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• ⑦. 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

mysql> explain select * from actor where id > 1;
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• ⑧. 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
  为什么不走主键索引?这张表两个字段,主键索引和二级索引,mysql会优先使用二级索引进行查询,这是因为二级索引小(主键索引下面包括了所有的行信息),如果你二级索引下面的数据都能拿到,使用二级索引

mysql> explain select * from film;
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• ⑨. 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

mysql> explain select * from actor;
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⑥. possible_keys、key列字段

• ①. possible_keys列:这一列显示查询可能使用哪些索引来查找。

• ②. 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。
  下面的意思是:可能使用了主键索引、实际也是用的主键索引

mysql> explain select * from actor where id > 1;
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⑦. key_len字段

• ①. 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

mysql> explain select * from film_actor where film_id = 2;
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• ②. key_len计算规则如下:

1. 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
2. 数值类型(tinyint:1字节、smallint:2字节、int:4字节、bigint:8字节)
3. 时间类型(date:3字节、timestamp:4字节、datetime:8字节)
4. 如果字段允许为 NULL,需要1字节记录是否为 NULL

⑧. ref、rows字段

• ①. ref字段: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)

• ②. rows字段:这一列是mysql估计要读取并检测的行数,注意这个不是结果集里的行数

⑨. Extra字段

• 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

mysql> explain select film_id from film_actor where film_id = 1;
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• 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

mysql> explain select * from actor where name = 'a';
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• 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；

mysql> explain select * from film_actor where film_id > 1;
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• 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

# 1. actor.name没有索引,此时创建了张临时表来distinct
mysql> explain select distinct name from actor;
#2. film.name建立了idx_name索引,此时查询时extra是using index,没有用临时表
mysql> explain select distinct name from film;
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• 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

# 1. 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
mysql> explain select * from actor order by name;
# 2. film.name建立了idx_name索引,此时查询时extra是using index
mysql> explain select * from film order by name;
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• 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

mysql> explain select min(id) from film;
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