[转]一张图彻底搞懂MySQL的 explain

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《[转]一张图彻底搞懂MySQL的 explain》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

转自 张德Talk
https://segmentfault.com/a/1190000021458117

explain关键字可以模拟MySQL优化器执行SQL语句，可以很好的分析SQL语句或表结构的性能瓶颈。

explain的用途

1. 表的读取顺序如何
2. 数据读取操作有哪些操作类型
3. 哪些索引可以使用
4. 哪些索引被实际使用
5. 表之间是如何引用
6. 每张表有多少行被优化器查询
......

explain的执行效果

mysql> explain select * from subject where id = 1 \G
******************************************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: subject
   partitions: NULL
         type: const
possible_keys: PRIMARY
          key: PRIMARY
      key_len: 4
          ref: const
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
******************************************************

explain包含的字段

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
2. select_type //查询类型
3. table //正在访问哪个表
4. partitions //匹配的分区
5. type //访问的类型
6. possible_keys //显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个，但不一定实际使用到
7. key //实际使用到的索引，如果为NULL，则没有使用索引
8. 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
9. 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
10. rows //根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需读取的行数
11. filtered //查询的表行占表的百分比
12. Extra //包含不适合在其它列中显示但十分重要的额外信息

图片版

文字版

id字段

1. id相同

执行顺序从上至下
例子：
explain select subject.* from subject,student_score,teacher where subject.id = student_id and subject.teacher_id = teacher.id;
读取顺序：subject > teacher > student_score

2. id不同

如果是子查询，id的序号会递增，id的值越大优先级越高，越先被执行
例子：
explain select score.* from student_score as score where subject_id = (select id from subject where teacher_id = (select id from teacher where id = 2));
读取顺序：teacher > subject > student_score

3. id相同又不同

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
例子：
explain select subject.* from subject left join teacher on subject.teacher_id = teacher.id
 -> union 
 -> select subject.* from subject right join teacher on subject.teacher_id = teacher.id;
 读取顺序：2.teacher > 2.subject > 1.subject > 1.teacher

select_type字段

1. SIMPLE

简单查询，不包含子查询或Union查询
例子：
explain select subject.* from subject,student_score,teacher where subject.id = student_id and subject.teacher_id = teacher.id;

2. 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主查询
例子：
explain select score.* from student_score as score where subject_id = (select id from subject where teacher_id = (select id from teacher where id = 2));

3. SUBQUERY

在select或where中包含子查询
例子：
explain select score.* from student_score as score where subject_id = (select id from subject where teacher_id = (select id from teacher where id = 2));

4. 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
备注：
MySQL5.7+ 进行优化了，增加了derived_merge（派生合并），默认开启，可加快查询效率

5. UNION

若第二个select出现在uion之后，则被标记为UNION
例子：
explain select subject.* from subject left join teacher on subject.teacher_id = teacher.id
 -> union 
 -> select subject.* from subject right join teacher on subject.teacher_id = teacher.id;

6. UNION RESULT

从UNION表获取结果的select
例子：
explain select subject.* from subject left join teacher on subject.teacher_id = teacher.id
 -> union 
 -> select subject.* from subject right join teacher on subject.teacher_id = teacher.id;

type字段

NULL>system>const>eq_ref>ref>fulltext>ref_or_null>index_merge>unique_subquery>index_subquery>range>index>ALL //最好到最差
备注：掌握以下10种常见的即可
NULL>system>const>eq_ref>ref>ref_or_null>index_merge>range>index>ALL

1. 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
例子：
explain select min(id) from subject;

2. system

表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特列，平时不大会出现，可以忽略

3. const

表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或uique索引，因为只匹配一行数据，所以很快，如主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量
例子：
explain select * from teacher where teacher_no = 'T2010001';

4. 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
例子：
explain select subject.* from subject left join teacher on subject.teacher_id = teacher.id;

5. 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，返回所有匹配某个单独值的行
然而可能会找到多个符合条件的行，应该属于查找和扫描的混合体
例子：
explain select subject.* from subject,student_score,teacher where subject.id = student_id and subject.teacher_id = teacher.id;

6. ref_or_null

类似ref，但是可以搜索值为NULL的行
例子：
explain select * from teacher where name = 'wangsi' or name is null;

7. index_merge

表示使用了索引合并的优化方法
例子：
explain select * from teacher where id = 1 or teacher_no = 'T2010001' .

8. 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between、、in等的查询。
例子：
explain select * from subject where id between 1 and 3;

9. index

Full index Scan，Index与All区别：index只遍历索引树，通常比All快
因为索引文件通常比数据文件小，也就是虽然all和index都是读全表，但index是从索引中读取的，而all是从硬盘读的。
例子：
explain select id from subject;

10. ALL

Full Table Scan，将遍历全表以找到匹配行
例子：
explain select * from subject;

table字段

数据来自哪张表

possible_keys字段

显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个
查询涉及到的字段若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被实际使用

key字段

 实际使用到的索引，如果为NULL，则没有使用索引
查询中若使用了覆盖索引（查询的列刚好是索引），则该索引仅出现在key列表

key_len字段

 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
在不损失精确度的情况下，长度越短越好
key_len显示的值为索引字段最大的可能长度，并非实际使用长度
即key_len是根据定义计算而得，不是通过表内检索出的

ref字段

 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

rows字段

 根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需读取的行数

partitions字段

 匹配的分区

filtered字段

 查询的表行占表的百分比

Extra字段

 包含不适合在其它列中显示但十分重要的额外信息

1. 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称为“文件排序”
例子：
explain select * from subject order by name;

2. Using temporary

使用了临时表保存中间结果，MySQL在对结果排序时使用临时表，常见于排序order by 和分组查询group by
例子：
explain select subject.* from subject left join teacher on subject.teacher_id = teacher.id
 -> union 
 -> select subject.* from subject right join teacher on subject.teacher_id = teacher.id;

3. 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，表明索引用来读取数据而非执行查找动作
例子：
explain select subject.* from subject,student_score,teacher where subject.id = student_id and subject.teacher_id = teacher.id;
备注：
覆盖索引：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，即查询列要被所建的索引覆盖

4. Using where

使用了where条件
例子：
explain select subject.* from subject,student_score,teacher where subject.id = student_id and subject.teacher_id = teacher.id;

5. Using join buffer

使用了连接缓存
例子：
explain select student.*,teacher.*,subject.* from student,teacher,subject;

6. impossible where

where子句的值总是false，不能用来获取任何元组
例子：
explain select * from teacher where name = 'wangsi' and name = 'lisi';

7. distinct

一旦mysql找到了与行相联合匹配的行，就不再搜索了
例子：
explain select distinct teacher.name from teacher left join subject on teacher.id = subject.teacher_id;

8. Select tables optimized away

SELECT操作已经优化到不能再优化了（MySQL根本没有遍历表或索引就返回数据了）
例子：
explain select min(id) from subject;

使用的数据表

create table subject(
 -> id int(10) auto_increment,
 -> name varchar(20),
 -> teacher_id int(10),
 -> primary key (id),
 -> index idx_teacher_id (teacher_id));//学科表
 
create table teacher(
 -> id int(10) auto_increment,
 -> name varchar(20),
 -> teacher_no varchar(20),
 -> primary key (id),
 -> unique index unx_teacher_no (teacher_no(20)));//教师表
 
 create table student(
 -> id int(10) auto_increment,
 -> name varchar(20),
 -> student_no varchar(20),
 -> primary key (id),
 -> unique index unx_student_no (student_no(20)));//学生表
 
 create table student_score(
 -> id int(10) auto_increment,
 -> student_id int(10),
 -> subject_id int(10),
 -> score int(10),
 -> primary key (id),
 -> index idx_student_id (student_id),
 -> index idx_subject_id (subject_id));//学生成绩表
 
 alter table teacher add index idx_name(name(20));//教师表增加名字普通索引
 
 数据填充：
 insert into student(name,student_no) values ('zhangsan','20200001'),('lisi','20200002'),('yan','20200003'),('dede','20200004');
 
 insert into teacher(name,teacher_no) values('wangsi','T2010001'),('sunsi','T2010002'),('jiangsi','T2010003'),('zhousi','T2010004');
 
 insert into subject(name,teacher_id) values('math',1),('Chinese',2),('English',3),('history',4);
 
insert into student_score(student_id,subject_id,score) values(1,1,90),(1,2,60),(1,3,80),(1,4,100),(2,4,60),(2,3,50),(2,2,80),(2,1,90),(3,1,90),(3,4,100),(4,1,40),(4,2,80),(4,3,80),(4,5,100);

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