摘自 https://segmentfault.com/a/1190000008131735,這是目前在 google 搜得到的寫得最好的一篇,不過沒有列舉所有情況廉嚼,日后有更豐富的經(jīng)驗(yàn)再來補(bǔ)充防楷。
簡介
MySQL
提供了一個(gè)EXPLAIN
命令躁锡,它可以對(duì)SELECT
語句進(jìn)行分析吆玖,并輸出SELECT
執(zhí)行的詳細(xì)信息筒溃,以供開發(fā)人員針對(duì)性優(yōu)化。EXPLAIN
命令用法十分簡單沾乘,在SELECT
語句前加上Explain
就可以了怜奖,例如:
EXPLAIN SELECT * from user_info WHERE id < 300;
準(zhǔn)備
為了接下來方便演示EXPLAIN
的使用,首先我們需要建立兩個(gè)測(cè)試用的表翅阵,并添加相應(yīng)的數(shù)據(jù):
CREATE TABLE `user_info` (
`id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` VARCHAR(50) NOT NULL DEFAULT '',
`age` INT(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `name_index` (`name`)
)
ENGINE = InnoDB
DEFAULT CHARSET = utf8
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('xys', 20);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('a', 21);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('b', 23);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('c', 50);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('d', 15);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('e', 20);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('f', 21);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('g', 23);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('h', 50);
INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('i', 15);
CREATE TABLE `order_info` (
`id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`user_id` BIGINT(20) DEFAULT NULL,
`product_name` VARCHAR(50) NOT NULL DEFAULT '',
`productor` VARCHAR(30) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `user_product_detail_index` (`user_id`, `product_name`, `productor`)
)
ENGINE = InnoDB
DEFAULT CHARSET = utf8
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (1, 'p1', 'WHH');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (1, 'p2', 'WL');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (1, 'p1', 'DX');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (2, 'p1', 'WHH');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (2, 'p5', 'WL');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (3, 'p3', 'MA');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (4, 'p1', 'WHH');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (6, 'p1', 'WHH');
INSERT INTO order_info (user_id, product_name, productor) VALUES (9, 'p8', 'TE');
EXPLAIN 輸出格式
EXPLAIN
命令的輸出內(nèi)容大致如下:
mysql> explain select * from user_info where id = 2
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: const
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 8
ref: const
rows: 1
filtered: 100.00
Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
各列的含義如下:
- id:SELECT 查詢的標(biāo)識(shí)符. 每個(gè) SELECT 都會(huì)自動(dòng)分配一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符
- select_type:SELECT 查詢的類型.
- table:查詢的是哪個(gè)表
- partitions:匹配的分區(qū)
- type:join 類型
- possible_keys:此次查詢中可能選用的索引
- key:此次查詢中確切使用到的索引
- ref:哪個(gè)字段或常數(shù)與 key 一起被使用
- rows:顯示此查詢一共掃描了多少行烦周,這個(gè)是一個(gè)估計(jì)值
- filtered:表示此查詢條件所過濾的數(shù)據(jù)的百分比
- extra:額外的信息
接下來我們來重點(diǎn)看一下比較重要的幾個(gè)字段。
id
id
是用來順序標(biāo)識(shí)整個(gè)查詢中SELELCT
語句的怎顾,在嵌套查詢中id
越大的語句越先執(zhí)行读慎。該值可能為NULL
,如果這一行用來說明的是其他行的聯(lián)合結(jié)果槐雾。
select_type
select_type
表示了查詢的類型, 它的常用取值有:
- SIMPLE夭委,表示此查詢不包含 UNION 查詢或子查詢
- PRIMARY,表示此查詢是最外層的查詢
- UNION募强,表示此查詢是 UNION 的第二或隨后的查詢
- DEPENDENT UNION株灸,UNION 中的第二個(gè)或后面的查詢語句,取決于外面的查詢
- UNION RESULT擎值,UNION 的結(jié)果
- SUBQUERY慌烧,子查詢中的第一個(gè) SELECT
- DEPENDENT SUBQUERY:子查詢中的第一個(gè) SELECT,取決于外面的查詢鸠儿。即子查詢依賴于外層查詢的結(jié)果屹蚊。
最常見的查詢類別應(yīng)該是SIMPLE
了,比如當(dāng)我們的查詢沒有子查詢进每,也沒有UNION
查詢時(shí)汹粤,那么通常就是SIMPLE
類型,例如:
mysql> explain select * from user_info where id = 2
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: const
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 8
ref: const
rows: 1
filtered: 100.00
Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
如果我們使用了UNION
查詢, 那么EXPLAIN
輸出的結(jié)果類似如下:
mysql> EXPLAIN (SELECT * FROM user_info WHERE id IN (1, 2, 3))
-> UNION
-> (SELECT * FROM user_info WHERE id IN (3, 4, 5));
+----+--------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+--------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------+
| 1 | PRIMARY | user_info | NULL | range | PRIMARY | PRIMARY | 8 | NULL | 3 | 100.00 | Using where |
| 2 | UNION | user_info | NULL | range | PRIMARY | PRIMARY | 8 | NULL | 3 | 100.00 | Using where |
| NULL | UNION RESULT | <union1,2> | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | NULL | NULL | Using temporary |
+----+--------------+------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------+
3 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
table
表示查詢涉及的表或衍生表
type
type
字段比較重要田晚,它提供了判斷查詢是否高效的重要依據(jù)嘱兼。通過type
字段,我們判斷此次查詢是全表掃描還是索引掃描等贤徒。
type 常用類型
type
常用的取值有:
-
system
:表中只有一條數(shù)據(jù)芹壕。這個(gè)類型是特殊的const
類型。 -
const
:針對(duì)主鍵或唯一索引的等值查詢掃描接奈,最多只返回一行數(shù)據(jù)踢涌。const
查詢速度非常快鲫趁,因?yàn)樗鼉H僅讀取一次即可斯嚎。
例如下面的這個(gè)查詢利虫,它使用了主鍵索引挨厚,因此type
就是const
類型的堡僻。
mysql> explain select * from user_info where id = 2
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: const
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 8
ref: const
rows: 1
filtered: 100.00
Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
-
eq_ref
:此類型通常出現(xiàn)在多表的join
查詢,表示對(duì)于前表的每一個(gè)結(jié)果疫剃,都只能匹配到后表的一行結(jié)果钉疫。并且查詢的比較操作通常是=
,查詢效率較高巢价。
例如:
mysql> EXPLAIN SELECT * FROM user_info, order_info WHERE user_info.id = order_info.user_id
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: order_info
partitions: NULL
type: index
possible_keys: user_product_detail_index
key: user_product_detail_index
key_len: 314
ref: NULL
rows: 9
filtered: 100.00
Extra: Using where; Using index
*************************** 2. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: eq_ref
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 8
ref: test.order_info.user_id
rows: 1
filtered: 100.00
Extra: NULL
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
-
ref
:此類型通常出現(xiàn)在多表的join
查詢牲阁,針對(duì)于非唯一或非主鍵索引,或者是使用了最左前綴規(guī)則索引的查詢壤躲。
例如下面這個(gè)例子中城菊,就使用到了ref
類型的查詢:
mysql> EXPLAIN SELECT * FROM user_info, order_info WHERE user_info.id = order_info.user_id AND order_info.user_id = 5
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: const
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 8
ref: const
rows: 1
filtered: 100.00
Extra: NULL
*************************** 2. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: order_info
partitions: NULL
type: ref
possible_keys: user_product_detail_index
key: user_product_detail_index
key_len: 9
ref: const
rows: 1
filtered: 100.00
Extra: Using index
2 rows in set, 1 warning (0.01 sec)
- range:表示使用索引范圍查詢,通過索引字段范圍獲取表中部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄碉克。這個(gè)類型通常出現(xiàn)在
=
凌唬,<>
,>
漏麦,>=
客税,<
,<=
撕贞,IS NULL
更耻,<=>
,BETWEEN
捏膨,IN()
操作中秧均。
當(dāng)type
是range
時(shí),那么EXPLAIN
輸出的ref
字段為NULL
号涯,并且key_len
字段是此次查詢中使用到的索引的最長的那個(gè)熬北。
例如下面的例子就是一個(gè)范圍查詢:
mysql> EXPLAIN SELECT *
-> FROM user_info
-> WHERE id BETWEEN 2 AND 8
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: range
possible_keys: PRIMARY
key: PRIMARY
key_len: 8
ref: NULL
rows: 7
filtered: 100.00
Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
-
index
:表示全索引掃描(full index scan),和ALL
類型類似诚隙,只不過ALL
類型是全表掃描讶隐,而index
類型則僅僅掃描所有的索引,而不掃描數(shù)據(jù)久又。
index
類型通常出現(xiàn)在:所要查詢的數(shù)據(jù)直接在索引樹中就可以獲取到巫延,而不需要掃描數(shù)據(jù)。當(dāng)是這種情況時(shí)地消,Extra
字段會(huì)顯示Using index
炉峰。
例如:
mysql> EXPLAIN SELECT name FROM user_info
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: index
possible_keys: NULL
key: name_index
key_len: 152
ref: NULL
rows: 10
filtered: 100.00
Extra: Using index
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
上面的例子中,我們查詢的name
字段恰好是一個(gè)索引脉执,因此我們直接從索引中獲取數(shù)據(jù)就可以滿足查詢的需求了疼阔,而不需要查詢表中的數(shù)據(jù)。因此這樣的情況下,type
的值是index
婆廊,并且Extra
的值是Using index
迅细。
ALL
:表示全表掃描,這個(gè)類型的查詢是性能最差的查詢之一淘邻。通常來說茵典,我們的查詢不應(yīng)該出現(xiàn)ALL
類型的查詢,因?yàn)檫@樣的查詢?cè)跀?shù)據(jù)量大的情況下宾舅,對(duì)數(shù)據(jù)庫的性能是巨大的災(zāi)難统阿。如一個(gè)查詢是ALL
類型查詢,那么一般來說可以對(duì)相應(yīng)的字段添加索引來避免筹我。
下面是一個(gè)全表掃描的例子扶平,可以看到,在全表掃描時(shí)蔬蕊,possible_keys
和key
字段都是NULL
蜻直,表示沒有使用到索引,并且rows
十分巨大袁串,因此整個(gè)查詢效率是十分低下的概而。
mysql> EXPLAIN SELECT age FROM user_info WHERE age = 20
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: user_info
partitions: NULL
type: ALL
possible_keys: NULL
key: NULL
key_len: NULL
ref: NULL
rows: 10
filtered: 10.00
Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
type
類型的性能比較
通常來說,不同的type
類型的性能關(guān)系如下:
ALL < index < range ~ index_merge < ref < eq_ref < const < system
ALL
類型因?yàn)槭侨頀呙璐研蓿虼嗽谙嗤牟樵儣l件下赎瑰,它是速度最慢的。
而index
類型的查詢雖然不是全表掃描破镰,但是它掃描了所有的索引餐曼,因此比ALL
類型的稍快。
后面的幾種類型都是利用了索引來查詢數(shù)據(jù)鲜漩,因此可以過濾部分或大部分?jǐn)?shù)據(jù)源譬,因此查詢效率就比較高了。
possible_keys
possible_keys
表示 MySQL 在查詢時(shí)孕似,能夠使用到的索引踩娘。注意,即使有些索引在possible_keys
中出現(xiàn)喉祭,但是并不表示此索引會(huì)真正地被 MySQL 使用到养渴。MySQL 在查詢時(shí)具體使用了哪些索引,由key
字段決定泛烙。
key
此字段是 MySQL 在當(dāng)前查詢時(shí)所真正使用到的索引理卑。
key_len
表示查詢優(yōu)化器使用了索引的字節(jié)數(shù)。這個(gè)字段可以評(píng)估組合索引是否完全被使用蔽氨,或只有最左部分字段被使用到藐唠。
key_len
的計(jì)算規(guī)則如下:
- 字符串
- char(n):n 字符長度
- varchar(n):如果是
utf8
編碼帆疟,則是3n + 2
字節(jié);如果是utf8mb4
編碼宇立,則是4n + 2
字節(jié)踪宠。
- 數(shù)值類型:
- TINYINT:1 字節(jié)
- SMALLINT:2 字節(jié)
- MEDIUMINT:3 字節(jié)
- INT:4 字節(jié)
- BIGINT:8 字節(jié)
- 時(shí)間類型
- DATE:3 字節(jié)
- TIMESTAMP:4 字節(jié)
- DATETIME:8 字節(jié)
- 字段屬性:
NULL
屬性占用一個(gè)字節(jié)。如果一個(gè)字段是NOT NULL
的泄伪,則沒有此屬性。
我們來舉兩個(gè)簡單的栗子:
mysql> EXPLAIN SELECT * FROM order_info WHERE user_id < 3 AND product_name = 'p1' AND productor = 'WHH'
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: order_info
partitions: NULL
type: range
possible_keys: user_product_detail_index
key: user_product_detail_index
key_len: 9
ref: NULL
rows: 5
filtered: 11.11
Extra: Using where; Using index
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
上面的例子是從表order_info
中查詢指定的內(nèi)容匿级,而我們從此表的建表語句中可以知道蟋滴,表order_info
有一個(gè)聯(lián)合索引:
KEY `user_product_detail_index` (`user_id`, `product_name`, `productor`)
不過此查詢語句WHERE user_id < 3 AND product_name = 'p1' AND productor = 'WHH'
中,因?yàn)橄冗M(jìn)行 user_id
的范圍查詢痘绎,而根據(jù)最左前綴匹配原則津函,當(dāng)遇到范圍查詢時(shí),就停止索引的匹配孤页,因此實(shí)際上我們使用到的索引的字段只有user_id
尔苦,因此在EXPLAIN
中,顯示的key_len
為 9行施。因?yàn)?code>user_id字段是 BIGINT
允坚,占用 8 字節(jié),而NULL
屬性占用一個(gè)字節(jié)蛾号,因此總共是 9 個(gè)字節(jié)稠项。若我們將user_id
字段改為 BIGINT(20) NOT NULL DEFAULT '0'
,則key_length
應(yīng)該是 8鲜结。
上面因?yàn)?strong>最左前綴匹配原則展运,我們的查詢僅僅使用到了聯(lián)合索引的user_id
字段,因此效率不算高精刷。
接下來我們來看一下下一個(gè)例子:
mysql> EXPLAIN SELECT * FROM order_info WHERE user_id = 1 AND product_name = 'p1';
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: order_info
partitions: NULL
type: ref
possible_keys: user_product_detail_index
key: user_product_detail_index
key_len: 161
ref: const,const
rows: 2
filtered: 100.00
Extra: Using index
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
這次的查詢中拗胜,我們沒有使用到范圍查詢,key_len
的值為 161怒允。為什么呢埂软?因?yàn)槲覀兊牟樵儣l件WHERE user_id = 1 AND product_name = 'p1'
中,僅僅使用到了聯(lián)合索引中的前兩個(gè)字段纫事,因此keyLen(user_id) + keyLen(product_name) = 9 + 50 * 3 + 2 = 161
仰美。
rows
rows
也是一個(gè)重要的字段。MySQL 查詢優(yōu)化器根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息儿礼,估算 SQL 要查找到結(jié)果集需要掃描讀取的數(shù)據(jù)行數(shù)咖杂。
這個(gè)值非常直觀顯示 SQL 的效率好壞,原則上rows
越少越好蚊夫。
Extra
Explain
中的很多額外的信息會(huì)在Extra
字段顯示诉字,常見的有以下幾種內(nèi)容:
- Using filesort
當(dāng)Extra
中有Using filesort
時(shí),表示 MySQL 需額外的排序操作,不能通過索引順序達(dá)到排序效果壤圃。一般有Using filesort
陵霉,都建議優(yōu)化去掉,因?yàn)檫@樣的查詢 CPU 資源消耗大伍绳。
例如下面的例子:
mysql> EXPLAIN SELECT * FROM order_info ORDER BY product_name
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: order_info
partitions: NULL
type: index
possible_keys: NULL
key: user_product_detail_index
key_len: 253
ref: NULL
rows: 9
filtered: 100.00
Extra: Using index; Using filesort
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
我們的索引是
KEY `user_product_detail_index` (`user_id`, `product_name`, `productor`)
但是上面的查詢中根據(jù)product_name
來排序踊挠,因此不能使用索引進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生Using filesort
冲杀。
如果我們將排序依據(jù)改為ORDER BY user_id, product_name
效床,那么就不會(huì)出現(xiàn)Using filesort
了。例如:
mysql> EXPLAIN SELECT * FROM order_info ORDER BY user_id, product_name
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: order_info
partitions: NULL
type: index
possible_keys: NULL
key: user_product_detail_index
key_len: 253
ref: NULL
rows: 9
filtered: 100.00
Extra: Using index
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
- Using index
“覆蓋索引掃描”权谁,表示查詢?cè)谒饕龢渲芯涂刹檎宜钄?shù)據(jù)剩檀,不用掃描表數(shù)據(jù)文件,往往說明性能不錯(cuò)旺芽。 - Using temporary
查詢有使用臨時(shí)表沪猴,一般出現(xiàn)于排序,分組和多表 join 的情況采章,查詢效率不高运嗜,建議優(yōu)化。
PS
現(xiàn)在的 MySQL 5.7 索引貌似不是根據(jù)最左前綴匹配原則悯舟。所以有時(shí)間會(huì)對(duì)本文做一定修改洗出。