explain学习笔记

explain 执行计划各列解析

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-- Table structure for actor
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DROP TABLE IF EXISTS `actor`;
CREATE TABLE `actor` (
  `id` int NOT NULL,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `update_time` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

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-- Records of actor
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `actor` VALUES (1, 'a', '2021-12-08 16:32:09');
INSERT INTO `actor` VALUES (2, 'b', '2021-12-08 16:32:12');
INSERT INTO `actor` VALUES (3, 'c', '2021-12-08 16:32:15');
COMMIT;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

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-- Table structure for film
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DROP TABLE IF EXISTS `film`;
CREATE TABLE `film` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

-- ----------------------------
-- Records of film
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `film` VALUES (3, 'film0');
INSERT INTO `film` VALUES (1, 'film1');
INSERT INTO `film` VALUES (2, 'film2');
COMMIT;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

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-- Table structure for film_actor
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `film_actor`;
CREATE TABLE `film_actor` (
  `id` int NOT NULL,
  `film_id` int NOT NULL,
  `actor_id` int NOT NULL,
  `remark` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_film_actor_id` (`film_id`,`actor_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

-- ----------------------------
-- Records of film_actor
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `film_actor` VALUES (1, 1, 1, NULL);
INSERT INTO `film_actor` VALUES (2, 1, 2, NULL);
INSERT INTO `film_actor` VALUES (3, 2, 1, NULL);
COMMIT;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

id列
- id列的编号是select的序列号，有几个select就有几个id,并且id的顺序是按select出现的顺序增长的
- id列越大执行优先级越高，id相同则从上往下执行，id为NULL最后执行

select_type列

select_type表示对应行是简单还是复杂的查询

simple: 简单查询。查询不包含子查询和union
primary: 复杂查询中最外层的select
subquery：包含在select中的子查询(不在from子句中)
derived: 包含在from子句中的子查询。mysql会将结果存放到一个临时表中，也称为派生表（derived的英文含义）

1
2
3

mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=off'; #关闭mysql5.7新特性对衍生表的合 并优化 
mysql> explain select (select 1 from actor where id = 1) from (select * from film where id = 1) der;
mysql> set session optimizer_switch='derived_merge=on'; #还原默认配置

union: 在union中的第二个和随后的select

table 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
- 依次从最优到最差分别为：system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL
- 一般来说保证查询达到range级别，最好达到ref
  - 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者索引，例如在索引中选取最小值，可以单独查找索引来完成，不需要在执行时访问表
    1
    mysql> explain select min(id) from file;
  - const、system: mysql能对查询的某部分进行优化并将其转化为一个常量（可以用show warnings查看结果）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，读取一次，速度较快，system是const的特例，表里只有一条元组匹配时为system
    1
    2
    mysql> explain extended select * from (select * from film where id = 1) tmp; mysql> show warnings;
  - eq_ref: primary key或unique key索引的所有部分被连接使用，最多只能返回一条符合条件的记录。这可能是在const之外最好的链接类型了，简单的select查询不会出现这种type.
    1
    mysql> explain select * from film_actor left join film on film_actor.film_id = film.id;
  - 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的行
    - 简单select 查询，name是普通索引（非唯一索引）
      1
      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，这里使用到了左边前缀部分
      1
      mysql> explain select film_id from film left join film_actor on film.id = film_actor.film_id;
  - 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
    1
    mysql> explain select * from actor where id > 1;
  - index：扫描全索引就能拿到结果，一般是扫描某个二级索引，这种索引一般不会从索引数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，这种查询一般为覆盖索引，二级索引一般比较小，所以这种通常比ALL快一些
    1
    mysql> explain select * from film;
  - ALL: 即全表扫描，扫描你的聚簇索引的所有叶子结点。通常情况下这需要增加索引来优化了。
    1
    mysql> explain select * from actor;
possible_keys
- 这一列显示查询可能使用哪些索引来查找
- explain时可能出现possible_keys有列，而key显示NULL的情况，这种情况是因为表中的数据不多，mysql认为索引对此帮助不大，选择了全表扫描
- 如果该列为NULL，则没有相关索引，在这种情况下，可以通过检查where子句看是否可以创造一个适当的索引来提高性能
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
- 如果没有使用，则为NULL。如果想强制mysql使用或者忽视possible_keys列中的索引，在查询中使用force index、ignore index.
key_len列
- 显示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的哪些列
  1
  mysql> explain select * from film_actor where film_id = 2;
- 计算规则如下
  - 字符串：char(n)和varchar(n),5.0.3版本后，n代表字符数，而不是字节数，如果是utf-8，一个数字或一个字母占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)：如果存汉字则长度就是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
  - 数值类型
    - tinyint: 1字节
    - smallint: 2字节
    - int: 4字节
    - bigint: 8字节
  - 时间类型
    - date: 3字节
    - timestamp: 4字节
    - datetime: 8字节
  - 如果字段允许为NULL，需要一字节记录是否为NULL
  - 索引最大长度是768字节，当字符串长度过长时，mysql会做一个类似左前缀索引的处理，将前半部分的字符提取出来做索引。
ref列

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（film.id）

rows列
- 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
extra列
- 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获取其它字段值
    1
    mysql> explain select film_id from film_actor where film_id = 1;
- Using where: 使用where 语句来处理结果，并且查询的列未被索引覆盖
  1
  mysql> explain select * from actor where name = 'a';
- 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
  1
  mysql> explain select * from film_actor where film_id > 1;
- 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，首先是想到索引来优化
  - actor.name没有索引，此时创建了张临时表来distinct
    1
    mysql> explain select distinct name from actor;
  - film.name建立了idx_name索引，此时查询时extra是using index，没有用临时表
    1
    mysql> explain select distinct name from film;
- 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。这种情况一般也是要用索引来优化
  - 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并检索记录
    1
    mysql> explain select * from actor order by name;
  - film.name建立了idx_name索引，此时查询时extra是using index
    1
    mysql> explain select * from film order by name;
- 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时
  1
  mysql> explain select min(id) from film;

mysql

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