MySQL之Explain详解

Bug开发工程师

发布于 2019-05-05 15:58:00

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发布于 2019-05-05 15:58:00

一条查询语句在经过MySQL查询优化器的各种基于成本和规则的优化会后生成一个所谓的执行计划，这个执行计划展示了接下来具体执行查询的方式，比如多表连接的顺序是什么，对于每个表采用什么访问方法来具体执行查询等等。设计MySQL的大叔贴心的为我们提供了EXPLAIN语句来帮助我们查看某个查询语句的具体执行计划，本章的内容就是为了帮助大家看懂EXPLAIN语句的各个输出项都是干嘛使的，从而可以有针对性的提升我们查询语句的性能。

如果我们想看看某个查询的执行计划的话，可以在具体的查询语句前边加一个EXPLAIN，就像这样：

mysql> EXPLAIN SELECT 1;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra          |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------+
|  1 | SIMPLE      | NULL  | NULL       | NULL | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL |     NULL | No tables used |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------+
1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

然后这输出的一大坨东西就是所谓的执行计划，我的任务就是带领大家看懂这一大坨东西里边的每个列都是干啥用的，以及在这个执行计划的辅助下，我们应该怎样改进自己的查询语句以使查询执行起来更高效。其实除了以SELECT开头的查询语句，其余的DELETE、INSERT、REPLACE以及UPDATE语句前边都可以加上EXPLAIN这个词儿，用来查看这些语句的执行计划，不过我们这里对SELECT语句更感兴趣，所以后边只会以SELECT语句为例来描述EXPLAIN语句的用法。为了让大家先有一个感性的认识，我们把EXPLAIN语句输出的各个列的作用先大致罗列一下：

列名

描述

需要注意的是，大家如果看不懂上边输出列含义，那是正常的，千万不要纠结～。我在这里把它们都列出来只是为了描述一个轮廓，让大家有一个大致的印象，下边会细细道来，等会儿说完了不信你不会～为了故事的顺利发展，我们还是要请出我们前边已经用了n遍的single_table表，为了防止大家忘了，再把它的结构描述一遍：

CREATE TABLE single_table (
    id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    key1 VARCHAR(100),
    key2 INT,
    key3 VARCHAR(100),
    key_part1 VARCHAR(100),
    key_part2 VARCHAR(100),
    key_part3 VARCHAR(100),
    common_field VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (id),
    KEY idx_key1 (key1),
    UNIQUE KEY idx_key2 (key2),
    KEY idx_key3 (key3),
    KEY idx_key_part(key_part1, key_part2, key_part3)
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;

我们仍然假设有两个和single_table表构造一模一样的s1、s2表，而且这两个表里边儿有10000条记录，除id列外其余的列都插入随机值。为了让大家有比较好的阅读体验，我们下边并不准备严格按照EXPLAIN输出列的顺序来介绍这些列分别是干嘛的，大家注意一下就好了。

执行计划输出中各列详解

table

不论我们的查询语句有多复杂，里边儿包含了多少个表，到最后也是需要对每个表进行单表访问的，所以设计MySQL的大叔规定EXPLAIN语句输出的每条记录都对应着某个单表的访问方法，该条记录的table列代表着该表的表名。所以我们看一条比较简单的查询语句：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | s1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9688 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

这个查询语句只涉及对s1表的单表查询，所以EXPLAIN输出中只有一条记录，其中的table列的值是s1，表明这条记录是用来说明对s1表的单表访问方法的。

下边我们看一下一个连接查询的执行计划：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1 INNER JOIN s2;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+---------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                                 |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+---------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | s1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9688 |   100.00 | NULL                                  |
|  1 | SIMPLE      | s2    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9954 |   100.00 | Using join buffer (Block Nested Loop) |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+---------------------------------------+
2 rows in set, 1 warning (0.01 sec)

可以看到这个连接查询的执行计划中有两条记录，这两条记录的table列分别是s1和s2，这两条记录用来分别说明对s1表和s2表的访问方法是什么。

id

我们知道我们写的查询语句一般都以SELECT关键字开头，比较简单的查询语句里只有一个SELECT关键字，比如下边这个查询语句：

SELECT * FROM s1 WHERE key1 = 'a';

稍微复杂一点的连接查询中也只有一个SELECT关键字，比如：

SELECT * FROM s1 INNER JOIN s2
    ON s1.key1 = s2.key1
    WHERE s1.common_field = 'a';

但是下边两种情况下在一条查询语句中会出现多个SELECT关键字：

查询中包含子查询的情况比如下边这个查询语句中就包含2个SELECT关键字： SELECT * FROM s1 WHERE key1 IN (SELECT * FROM s2);
查询中包含UNION语句的情况比如下边这个查询语句中也包含2个SELECT关键字： SELECT * FROM s1 UNION SELECT * FROM s2;

查询语句中每出现一个SELECT关键字，设计MySQL的大叔就会为它分配一个唯一的id值。这个id值就是EXPLAIN语句的第一个列，比如下边这个查询中只有一个SELECT关键字，所以EXPLAIN的结果中也就只有一条id列为1的记录：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1 WHERE key1 = 'a';
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key      | key_len | ref   | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | s1    | NULL       | ref  | idx_key1      | idx_key1 | 303     | const |    8 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.03 sec)

对于连接查询来说，一个SELECT关键字后边的FROM子句中可以跟随多个表，所以在连接查询的执行计划中，每个表都会对应一条记录，但是这些记录的id值都是相同的，比如：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1 INNER JOIN s2;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+---------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                                 |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+---------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | s1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9688 |   100.00 | NULL                                  |
|  1 | SIMPLE      | s2    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9954 |   100.00 | Using join buffer (Block Nested Loop) |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+---------------------------------------+
2 rows in set, 1 warning (0.01 sec)

可以看到，上述连接查询中参与连接的s1和s2表分别对应一条记录，但是这两条记录对应的id值都是1。这里需要大家记住的是，在连接查询的执行计划中，每个表都会对应一条记录，这些记录的id列的值是相同的，出现在前边的表表示驱动表，出现在后边的表表示被驱动表。所以从上边的EXPLAIN输出中我们可以看出，查询优化器准备让s1表作为驱动表，让s2表作为被驱动表来执行查询。

对于包含子查询的查询语句来说，就可能涉及多个SELECT关键字，所以在包含子查询的查询语句的执行计划中，每个SELECT关键字都会对应一个唯一的id值，比如这样：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1 WHERE key1 IN (SELECT key1 FROM s2) OR key3 = 'a';
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+----------+-------------+
| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key      | key_len | ref  | rows | filtered | Extra       |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+----------+-------------+
|  1 | PRIMARY     | s1    | NULL       | ALL   | idx_key3      | NULL     | NULL    | NULL | 9688 |   100.00 | Using where |
|  2 | SUBQUERY    | s2    | NULL       | index | idx_key1      | idx_key1 | 303     | NULL | 9954 |   100.00 | Using index |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+----------+-------------+
2 rows in set, 1 warning (0.02 sec)

从输出结果中我们可以看到，s1表在外层查询中，外层查询有一个独立的SELECT关键字，所以第一条记录的id值就是1，s2表在子查询中，子查询有一个独立的SELECT关键字，所以第二条记录的id值就是2。

但是这里大家需要特别注意，查询优化器可能对涉及子查询的查询语句进行重写，从而转换为连接查询。所以如果我们想知道查询优化器对某个包含子查询的语句是否进行了重写，直接查看执行计划就好了，比如说：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1 WHERE key1 IN (SELECT key3 FROM s2 WHERE common_field = 'a');
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------------------+------+----------+------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key      | key_len | ref               | rows | filtered | Extra                        |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------------------+------+----------+------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | s2    | NULL       | ALL  | idx_key3      | NULL     | NULL    | NULL              | 9954 |    10.00 | Using where; Start temporary |
|  1 | SIMPLE      | s1    | NULL       | ref  | idx_key1      | idx_key1 | 303     | xiaohaizi.s2.key3 |    1 |   100.00 | End temporary                |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------------------+------+----------+------------------------------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

可以看到，虽然我们的查询语句是一个子查询，但是执行计划中s1和s2表对应的记录的id值全部是1，这就表明了查询优化器将子查询转换为了连接查询。

对于包含UNION子句的查询语句来说，每个SELECT关键字对应一个id值也是没错的，不过还是有点儿特别的东西，比方说下边这个查询：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1  UNION SELECT * FROM s2;
+----+--------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
| id | select_type  | table      | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra           |
+----+--------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
|  1 | PRIMARY      | s1         | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9688 |   100.00 | NULL            |
|  2 | UNION        | s2         | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9954 |   100.00 | NULL            |
| NULL | UNION RESULT | <union1,2> | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | NULL |     NULL | Using temporary |
+----+--------------+------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-----------------+
3 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

这个语句的执行计划的第三条记录是个什么鬼？为毛id值是NULL，而且table列长的也怪怪的？大家别忘了UNION子句是干嘛用的，它会把多个查询的结果集合并起来并对结果集中的记录进行去重，怎么去重呢？MySQL使用的是内部的临时表。正如上边的查询计划中所示，UNION子句是为了把id为1的查询和id为2的查询的结果集合并起来并去重，所以在内部创建了一个名为<union1, 2>的临时表（就是执行计划第三条记录的table列的名称），id为NULL表明这个临时表是为了合并两个查询的结果集而创建的。

跟UNION对比起来，UNION ALL就不需要为最终的结果集进行去重，它只是单纯的把多个查询的结果集中的记录合并成一个并返回给用户，所以也就不需要使用临时表。所以在包含UNION ALL子句的查询的执行计划中，就没有那个id为NULL的记录，如下所示：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM s1  UNION ALL SELECT * FROM s2;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | PRIMARY     | s1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9688 |   100.00 | NULL  |
|  2 | UNION       | s2    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 9954 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
2 rows in set, 1 warning (0.01 sec)

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原始发表：2019-03-28，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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