MySQL优化篇：explain性能分析

文章目录

1、概念
2、explain能干什么
3、使用方式
4、准备工作
5、各字段解释
- 5.1、id
- 5.2、select_type
- 5.3、table
- 5.4、type
- 5.5、possible_keys
- 5.6、key
- 5.7、key_len
- 5.8、ref
- 5.9 rows
- 5.10、Extra

1、概念

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语句的。分析查询语句或是表结构的性能瓶颈。

2、explain能干什么

表的读取顺序
数据读取操作的操作类型
那些索引可以使用
哪些索引被实际使用
表之间的引用
每张表有多少行被优化器查询

3、使用方式

使用方法：explain+SQL语句

explain执行后返回的信息如下：

4、准备工作

建立演示的表及示例数据

CREATE TABLE t1(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content VARCHAR(100) NULL , PRIMARY KEY (id));
CREATE TABLE t2(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content VARCHAR(100) NULL , PRIMARY KEY (id));
CREATE TABLE t3(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content VARCHAR(100) NULL , PRIMARY KEY (id));
CREATE TABLE t4(id INT(10) AUTO_INCREMENT,content VARCHAR(100) NULL , PRIMARY KEY (id));
INSERT INTO t1(content) VALUES(CONCAT('t1_',FLOOR(1+RAND()*1000)));
INSERT INTO t2(content) VALUES(CONCAT('t2_',FLOOR(1+RAND()*1000)));
INSERT INTO t3(content) VALUES(CONCAT('t3_',FLOOR(1+RAND()*1000)));
INSERT INTO t4(content) VALUES(CONCAT('t4_',FLOOR(1+RAND()*1000)));

5、各字段解释

5.1、id

select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序。

（1）id相同，执行顺序由上至下

mysql> explain select * from t1,t2,t3 where t1.id=t2.id and t2.id=t3.id;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref        | rows | Extra |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL    | PRIMARY       | NULL    | NULL    | NULL       |    1 |       |
|  1 | SIMPLE      | t2    | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | jdbc.t1.id |    1 |       |
|  1 | SIMPLE      | t3    | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | jdbc.t1.id |    1 |       |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------+
3 rows in set

（2）id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行

mysql> explain select t1.id from t1 where t1.id in(select t2.id from t2 where t2.id in(select t3.id from t3 where t3.content=''));
+----+--------------------+-------+-----------------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
| id | select_type        | table | type            | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra                    |
+----+--------------------+-------+-----------------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
|  1 | PRIMARY            | t1    | index           | NULL          | PRIMARY | 4       | NULL |    1 | Using where; Using index |
|  2 | DEPENDENT SUBQUERY | t2    | unique_subquery | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | func |    1 | Using index; Using where |
|  3 | DEPENDENT SUBQUERY | t3    | unique_subquery | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | func |    1 | Using where              |
+----+--------------------+-------+-----------------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
3 rows in set

（3）有相同，也有不同

mysql> explain select t2.* from t2,(select * from t3) as s3 where s3.id=t2.id;
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | Extra |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | system | NULL          | NULL    | NULL    | NULL  |    1 |       |
|  1 | PRIMARY     | t2         | const  | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const |    1 |       |
|  2 | DERIVED     | t3         | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL  |    1 |       |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
3 rows in set

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

越先执行衍生=DERIVED

5.2、select_type

select_type代表查询的类型，主要是用于区别普通查询、联合查询、子查询等的复杂查询。

select_type属性	含义
SIMPLE	简单地select查询，查询中不包含子查询或UNION
PRIMARY	查询中若包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为Primary
DERIVED	在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED(衍生)。MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表中
SUBQUERY	在SELECT或WHERE列表中包含了子查询
DEPEDENT SUBQUERY	在SELECT或WHERE列表中包含了子查询,子查询基于外层
UNCACHEABLE SUBQUERY	无法使用缓存的子查询
UNION	若第二个SELECT出现在UNION之后，则被标记为UNION；若UNION包含在FROM子句的子查询中,外层SELECT将被标记为：DERIVED
UNION RESULT	从UNION表获取结果的SELECT

(1)SIMPLE

SIMPLE代表单表查询

mysql> explain select * from t1;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |       |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set

(2)PRIMARY

查询中若包含任何复杂的子部分，最外层查询被标记为Primary。

mysql> explain select * from (select t1.content from t1) a;
+----+-------------+------------+--------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+------------+--------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | system | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |       |
|  2 | DERIVED     | t1         | ALL    | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |       |
+----+-------------+------------+--------+---------------+------+---------+------+------+-------+
2 rows in set

(3)DERIVED

在 FROM 列表中包含的子查询被标记为 DERIVED(衍生),MySQL 会递归执行这些子查询, 把结果放在临时表里。

(4)SUBQUERY

在 SELECT 或 WHERE 列表中包含了子查询。

mysql> explain select t2.id from t2 where t2.id =(select t3.id from t3 where t3.id=1);
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+
|  1 | PRIMARY     | t2    | const | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const |    1 | Using index |
|  2 | SUBQUERY    | t3    | const | PRIMARY       | PRIMARY | 4       |       |    1 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+
2 rows in set

(5)DEPENDENT SUBQUERY

在 SELECT 或 WHERE 列表中包含了子查询,子查询基于外层。

mysql> explain select t2.id from t2 where t2.id in(select t3.id from t3 where t3.content='t3_197');
+----+--------------------+-------+-----------------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
| id | select_type        | table | type            | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra                    |
+----+--------------------+-------+-----------------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
|  1 | PRIMARY            | t2    | index           | NULL          | PRIMARY | 4       | NULL |    1 | Using where; Using index |
|  2 | DEPENDENT SUBQUERY | t3    | unique_subquery | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | func |    1 | Using where              |
+----+--------------------+-------+-----------------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
2 rows in set

注意：以上两种类型，都是where后面的条件，subquery是单个值，dependent subquery是一组值

(6)UNION

若第二个 SELECT 出现在 UNION 之后，则被标记为 UNION；若 UNION 包含在 FROM 子句的子查询中,外层 SELECT将被标记为：DERIVED。

mysql> explain select t2.id,t2.content from t2-> union all-> select t3.id,t3.content from t3;
+------+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id   | select_type  | table      | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+------+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|    1 | PRIMARY      | t2         | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |       |
|    2 | UNION        | t3         | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |       |
| NULL | UNION RESULT | <union1,2> | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL |       |
+------+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
3 rows in set

(7)UNION RESULT

从UNION表获取结果的SELECT

5.3、table

显示这一行的数据是关于哪张表的

5.4、type

type是查询的访问类型。是较为重要的一个指标，结果值从最好到最坏依次是：

system > const> eq_ref>ref>fulltext>ref_or_null>index_merge>unique_subquery>index_subquery>range>index>ALL

system > const > eq_ref >ref> range > index >ALL

一般来说，得保证查询至少达到range级别，最好能达到ref。

(1)system

表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特列，平时不会出现，这个也可以忽略不计

(2)const

表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或者unique索引。因为只匹配一行数据，所以很快

如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量

mysql> explain select * from (select * from t1 where t1.id=1) s;
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table      | type   | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+------+------+-------+
|  1 | PRIMARY     | <derived2> | system | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |    1 |       |
|  2 | DERIVED     | t1         | const  | PRIMARY       | PRIMARY | 4       |      |    1 |       |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+------+------+-------+

(3)eq_ref

唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描。

mysql> explain select * from t1,t2 where t1.id=t2.id;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------+
| id | select_type | table | type   | possible_keys | key     | key_len | ref        | rows | Extra |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL    | PRIMARY       | NULL    | NULL    | NULL       |    1 |       |
|  1 | SIMPLE      | t2    | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | jdbc.t1.id |    1 |       |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+------------+------+-------+

(4)ref

非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行。

本质上也是一种索引访问，他返回所有匹配某个单独值的行，然而，他可能会找到多个符合条件的行，所以他应该属于查找和扫描的混合体。

没用索引前：

mysql> explain select * from t1,t2 where t1.content=t2.content;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                          |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |                                |
|  1 | SIMPLE      | t2    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 | Using where; Using join buffer |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+

建立索引后：

mysql>
mysql> create index idx_content on t2(content);
Query OK, 0 rows affected
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0mysql> explain select * from t1,t2 where t1.content=t2.content;
+----+-------------+-------+------+---------------+-------------+---------+-----------------+------+--------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key         | key_len | ref             | rows | Extra                    |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------------+---------+-----------------+------+--------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL        | NULL    | NULL            |    1 |                          |
|  1 | SIMPLE      | t2    | ref  | idx_content   | idx_content | 403     | jdbc.t1.content |    1 | Using where; Using index |
+----+-------------+-------+------+---------------+-------------+---------+-----------------+------+--------------------------+

(5)range

只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行。key列显示使用了哪个索引

一般就是在你的where语句中出现了between、<、>、in等的查询

这种范围扫描索引扫描比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引的某一点，而结束于另一点，不用扫描全部索引。

mysql> explain select * from t1 where t1.id <10;
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |    1 | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in setmysql> explain select * from t1 where t1.id between 1 and 3;
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |    1 | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in setmysql>

(6)index

Full Index Scan，Index与ALL的区别为Index类型只遍历索引树。这通常比ALL快，因为索引文件通常比数据文件小。

也就是说虽然all和index都是读全表，但index是从索引中读取的，而all是从磁盘中读取的。

出现index是sql使用了索引但是没有通过索引进行过滤，一般是使用了覆盖索引或者是利用索引进行了排序分组。

mysql> explain select * from t1;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |       |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in setmysql>
mysql> explain select id from t1;
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | index | NULL          | PRIMARY | 4       | NULL |    1 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in set

(7)all

Full Table Scan，将遍历全表以找到匹配的行。

mysql>
mysql> explain select * from t1,t2 where t1.content=t2.content;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra                          |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |                                |
|  1 | SIMPLE      | t2    | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 | Using where; Using join buffer |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+--------------------------------+

说明：一般来说，需要保证查询至少达到range级别，最好达到ref级别。

5.5、possible_keys

显示可能应用在这张表中的索引，一个或者多个。

查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用。

5.6、key

实际使用的索引。如果为NULL，则没有使用索引。

查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中

5.7、key_len

表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度。

在不损失精确性的情况下，长度越短越好。

key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出来的

key_len字段能够帮助检查是否充分的利用上了索引。

key_len越长，说明索引使用的越充分。

key_len如何计算，详见key_len计算方法.

5.8、ref

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。

5.9 rows

rows列显示MySQL认为执行查询时必须检查的行数。

越少越好

5.10、Extra

其他的额外重要信息。

Using filesort

说明MySQL会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作成为文件排序。

查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度。

Using temporary

使用了临时表保存中间结果，MySQL在对查询结果排序时使用临时表。

常见于排序order by 和分组查询group by

Using index

Using index表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Covering Index），避免访问了表的数据行，效率不错。

如果同时出现using where，表明索引被用来执行索引键值的查找；

如果没有同时出现using where，表明索引只是用来读取数据而非利用索引执行查找。

利用索引进行了排序或分组。

覆盖索引（Covering Index）

覆盖索引，一说为索引覆盖。

理解方式一：就是select的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件，换句话说查询列要被所创建的索引覆盖。

理解方式二：索引是高效找到行的一个方法，但是一半数据库也能使用索引找到一个列的数据，因此他不必读取整个行。毕竟索引叶子节点存储了他们索引的数据；当能通过读取索引就可以得到想要的数据，那就不需要读取行了。一个索引包含了（或覆盖了）满足查询结果的数据就叫做覆盖索引。

注意：

如果要使用覆盖索引，一定要注意select列表中只取出需要的列，不可select *；
因为如果将所有字段一起做索引会导致索引文件过大，查询性能下降

Using where

表明使用了where过滤。

Using join buffer

使用了连接缓存。

impossible where

where子句的值总是false，不能用来获取任何元祖。

select tables optimized away

在没有group by子句的情况下，基于索引优化min/max操作或者对于MyISAM存储引擎优化count(*)操作，不必等到执行阶段在进行计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化。