数据库SQL执行计划

能写sql 只是程序员的基本功，能写出性能优异的SQL是优秀程序员的必备技能

什么是Mysql的执行计划

要对执行计划有个比较好的理解，需要先对MySQL的基础结构及查询基本原理有简单的了解。

一条SQL如何执行？大概过程

MySQL本身的功能架构分为三个部分，分别是应用层、逻辑层、物理层，不只是MySQL ，其他大多数数据库产品都是按这种架构来进行划分的。

应用层，主要负责与客户端进行交互，建立链接，记住链接状态，返回数据，响应请求，这一层是和客户端打交道的。
逻辑层，主要负责查询处理、事务管理等其他数据库功能处理，以查询为例。
- 首先接受到查询sql之后，数据库会立即分配一个线程对其进行处理；
- 第一步查询处理器会对SQL查询进行优化，优化后会生成执行计划；
- 然后交由计划执行器来执行。
- 计划执行器需要访问更底层的事务管理器，存储管理器来操作数据，他们各自的分工各有不同；
- 最终通过调用物理层的文件获取到查询结构信息，将最终结果响应给应用层。
物理层，实际物理磁盘上存储的文件，主要分为数据文件，日志文件

通过上面的描述，生成执行计划是执行一条SQL必不可少的步骤，一条SQL性能的好坏，可以通过查看执行计划很直观的看出来，执行计划提供了各种查询类型与级别，方面我们进行查看以及为作为性能分析的依据。

所谓的执行计划，就是mysql如何执行一条Sql语句，包括sql查询的顺序、是否使用索引、以及使用索引信息的等等。

如何分析执行计划，来帮助我们写出更好的Sql

MySQL为我们提供了 explain 关键字来直观的查看一条SQL的执行计划。

//1. 查询table_name
select * from table_name where name="explain";//2. 查看上述语句的执行计划
explain select * from table_name where name="explain";

执行查看上述2语句后,我们可以得出以下执行计划结果

id	select_type	table	partitions	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra
1	SIMPLE	table_name		ALL					1	Using where

上面这个执行计划给到的信息是: 这个结果通过一个简单的语句全表扫描,共扫描1行,使用where条件在t_base_user表中筛选出的。

要想看懂执行计划，就要明白每一个参数的含义

id	select_type	table	partitions	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	Extra

id

有一组数字组成。表示一个查询中各个子查询的执行顺序;

id相同执行顺序由上至下。

id不同，id值越大优先级越高，越先被执行。

id为null时表示一个结果集，不需要使用它查询，常出现在包含union等查询语句中。

select_type

每个子查询的查询类型，一些常见的查询类型。

id	select_type	description
1	SIMPLE	不包含任何子查询或union等查询
2	PRIMARY	包含子查询最外层查询就显示为 PRIMARY
3	SUBQUERY	在select或 where字句中包含的查询
4	DERIVED	from字句中包含的查询
5	UNION	出现在union后的查询语句中
6	UNION RESULT	从UNION中获取结果集，例如上文的第三个例子

table

表示该语句查询的表

partitions

表分区、表创建的时候可以指定通过那个列进行表分区。 ex：

create table tmp (id int unsigned not null AUTO_INCREMENT,name varchar(255),PRIMARY KEY (id)
) engine = innodb
partition by key (id) partitions 5;

type

访问类型

ALL 扫描全表数据
index 遍历索引
range 索引范围查找
index_subquery 在子查询中使用 ref
unique_subquery 在子查询中使用 eq_ref
ref_or_null对Null进行索引的优化的 ref
fulltext 使用全文索引
ref 使用非唯一索引查找数据
eq_ref 在join查询中使用RIMARY KEY or UNIQUE NOT NULL索引关联。
const 使用主键或者唯一索引，且匹配的结果只有一条记录。
system const 连接类型的特例，查询的表为系统表。

possible_keys

查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出来。当该列为 NULL时就要考虑当前的SQL是否需要优化了。可能使用的索引，注意不一定会使用。

key

显示MySQL在查询中实际使用的索引，若没有使用索引，显示为NULL。

Tips:查询中若使用了覆盖索引(覆盖索引：索引的数据覆盖了需要查询的所有数据)，则该索引仅出现在key列表中

key_length

索引长度 char()、varchar()索引长度的计算公式：

(Character Set：utf8mb4=4,utf8=3,gbk=2,latin1=1) * 列长度 + 1(允许null) + 2(变长列)

其他类型索引长度的计算公式: ex:

CREATE TABLE `student` (`id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` varchar(128) NOT NULL DEFAULT '',`age` int(11),PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `idx` (`name`),KEY `idx_age` (`age`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

name 索引长度为：编码为utf8mb4,列长为128,不允许为NULL,字段类型为varchar(128)。key_length = 128 * 4 + 0 + 2 = 514;

age 索引长度：int类型占4位，允许null,索引长度为5。

ref

表示上述表的连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值

rows

扫描行数,也就是说，需要扫描多少行,采能获取目标行数,一般情况下会大于返回行数。通常情况下,rows越小,效率越高,也就有大部分SQL优化，都是在减少这个值的大小。

Tips: 理想情况下扫描的行数与实际返回行数理论上是一致的,但这种情况及其少,如关联查询,扫描的行数就会比返回行数大大增加)

extra

extra的信息非常丰富，常见的有：

1.Using index 使用覆盖索引
2.Using where 使用了用where子句来过滤结果集
3.Using filesort 使用文件排序，使用非索引列进行排序时出现，非常消耗性能，尽量优化。
4.Using temporary 使用了临时表

参考blog → 彻底读懂Mysql执行计划