SQL 优化工具使用之 explain 详解

一、导读

对于大部分开发人员来说，平常接触的无非就是增删改查这些基本操作，创建存储过程，视图等等都是 DBA 该干的活，但是想要把这些基本操作写的近乎完美也是一件难事。

而 explain 显示了 MySQL 如何使用索引来处理 select 语句以及连接表。可以通过模拟 mysql 的优化器帮助选择更好的索引和写出更优化的查询语句。

二、explain 能干什么

• 表的读取顺序
• 数据读取操作的操作类型
• 哪些索引可以使用
• 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

说了这么多使用 explain 的好处,那么实际上到底该怎么玩? 答案： explain + 待执行的sql

从上表中我们看到，通过 explain+sql 执行后，显示了一张列表，那么接下来我们就详细说说这个个列表中各个字段的意思，只有先明确了各个字段的意思，才能知道 sql 的优劣程度。

三、explain 结果解释

id

决定表的读取顺序。

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

它有三种情况:

1、id相同，执行顺序由上至下；

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；

3、id相同与不同，同时存在，如果 id 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；

select_type

查询的类型，也就是数据读取操作的操作类型。他一共包含以下几种类型。

simple：简单的 select 查询,查询中不包含子查询或者 union；

primary：查询中若包含任何复杂的子查询，最外层查询则被标记；

subquery：在 select 或者 where 列表中包含了子查询；

derived：在 from 列表中包含的子查询被标记为 DERIVED(衍生表)，mysql 会递归执行这些子查询，把结果放临时表中；

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(即 union 合并的结果集)中获取 select 查询的结果；

type

访问类型，一个 sql 性能的重要指标

显示查询使用了何种类型,从最好到最差依次是 system > const > eq_ref > ref > range > index > all

system：表只有一行记录(等于系统表)，这是 const 类型的特例，平时不会出现,这个也可忽略不计；

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。因为只匹配一行记录，所以很快。如果将主键置于 where 列表中，mysql 就能将该查询转换成一个常量；

eq_ref：唯一性索引扫描，对于每一个索引键，表中只有一条记录与之匹配，常用于主键或唯一索引扫描；

ref：非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值得所有行，本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行，然而，它可能会找到多个符合条件的行，所以它应该属于查找和扫描的混合体；

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个点，结束于另一个点，不用扫描全部索引；

index：index 于 all 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 都是读写表，但 index 是从索引中读取的，而 all 是从硬盘中读的；

all：也就是全表扫描；

备注：一般来说，得保证查询至少达到 range 级别，最好能达到ref。

possible_keys

显示可能会被应用到这张表的索引，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到。

key

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，则该索引仅出现在key 列表中。

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的。

ref

显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数，哪些列或常量别用于查找索引列上的值。

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要读取的行数。

Extra

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 (出现这个东西不好)：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"。

2、using temporary(出现这个东西更不好,使用到了临时表)：使用了临时表保存中间结果，Mysq 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。

3、using index：表示相应的 select 操作中使用了覆盖索引(Covering Index)，避免了访问了表的数据行，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操作

1. using where:使用了where
2. impossible where:where 子句的值总是false,不能用来获取任何元素;
3. 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,不必等到执行阶段再进行计算,查询执行计划生成的阶段即完成优化;
4. distinct

三、覆盖索引

理解方式一

就是 select 的数据列只用从索引列中就能取得，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建的索引列覆盖。

理解方式二

索引是高效找到行的一个方法，但是一般数据库也能使用索引找到一个列的数据，因此它不必读取整个行，毕竟索引的叶子节点存储了索引数据。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(或者覆盖了)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 *，因为如果将所有的字段一起做索引会导致索引文件过大，查询性能下降。