目录与学习目标

  1. 1:前置建表语句_DDL
  2. 2:什么是Explain
  3. 3explain 两个变种(了解)
  4. 1 id
  5. 2select_type
  6. 3table
  7. 4possible_keys key
  8. 4explain中的列 (重要的列)
  9. 1 id
  10. 2select_type
  11. 3table
  12. 4possible_keys key
  13. 5explain中的列(最核心 type列)
  14. 1:总览
  15. 2const, system
  16. 3eq_ref(不需要优化)
  17. 4ref(优化到该级别就行)
  18. 5range(可以接受)
  19. 6 index(有使用索引 但需要优化)
  20. 7 ALL
  21. 6explain中的列(需要了解的列)
  22. 1key key_len (特别是联合索引)
  23. 2ref
  24. 3rows列(了解)
  25. 4extra列(了解)(不确定的 仅能参考)

1:前置建表语句_DDL

  1. DROP TABLE IF EXISTS `actor`;
  2. CREATE TABLE `actor` (
  3. `id` int(11) NOT NULL,
  4. `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  5. `update_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  6. PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
  7. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
  8. INSERT INTO `actor` VALUES (1, 'a', '2021-04-01 01:01:01');
  9. INSERT INTO `actor` VALUES (2, 'b', '2021-04-01 01:01:01');
  10. INSERT INTO `actor` VALUES (3, 'c', '2021-04-01 01:01:01');
  11. DROP TABLE IF EXISTS `film`;
  12. CREATE TABLE `film` (
  13. `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  14. `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  15. PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
  16. INDEX `idx_name`(`name`) USING BTREE
  17. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
  18. INSERT INTO `film` VALUES (3, 'film0');
  19. INSERT INTO `film` VALUES (1, 'film1');
  20. INSERT INTO `film` VALUES (2, 'film2');
  21. DROP TABLE IF EXISTS `film_actor`;
  22. CREATE TABLE `film_actor` (
  23. `id` int(11) NOT NULL,
  24. `film_id` int(11) NOT NULL,
  25. `actor_id` int(11) NOT NULL,
  26. `remark` varchar(255) DEFAULT NULL,
  27. PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
  28. INDEX `idx_film_actor_id`(`film_id`, `actor_id`) USING BTREE
  29. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
  30. INSERT INTO `film_actor` VALUES (1, 1, 1, NULL);
  31. INSERT INTO `film_actor` VALUES (2, 1, 2, NULL);
  32. INSERT INTO `film_actor` VALUES (3, 2, 1, NULL);

2:什么是Explain

  1. 使用EXPLAIN关键字可以模拟优化器执行SQL语句,分析你的查询语句或是结构的性能瓶颈
  2. select 语句之前增加 explain 关键字,MySQL 会在查询上设置一个标记,
  3. 执行查询会返回执行计划的信息,而不是执行这条SQL
  4. 注意:如果 from 中包含子查询,仍会执行该子查询,将结果放入临时表中

3:explain 两个变种(了解)

  1. 5.7或以上版本 explain 可以直接显示 filtered partitions
  2. 5.7以下的版本需要使用以下命令才能展示 filtered 以及 partitions
  3. 1explain extended
  4. filtered 列,是一个百分比的值,rows *filtered/100
  5. 可以估算出将要和 explain 中前一个表进行连接的行数(前一个表指 explain 中的id值比当前表id值小的表)。
  6. 2explain partitions
  7. 相比 explain 多了个 partitions 字段,如果查询是基于分区表的话,会显示查询将访问的分区。

  1. show warnings 命令可以得到优化后的查询语句,从而看出优化器优化了什么。
  2. show warnings 需要紧随着 explain(或者explain extended)使用
  3. explain extended SELECT * from film where id =1;
  4. show warnings
  5. 1:提示不需要加extended了(5.7版本或以上)
  6. 2:并且可以看到优化器优化的SQL

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4:explain中的列 (重要的列)

1: id列

  1. 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。
  2. id列越大执行优先级越高,id相同则从上往下执行,idNULL最后执行。

2:select_type列

  1. 注意:需要执行SET SESSION optimizer_switch='derived_merge=off'; 才能看到衍生表(DERIVED
  2. 1simple:简单查询。查询不包含子查询和union
  3. EXPLAIN SELECT * FROM `film` WHERE id = 1;

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  1. 2primary:复杂查询中最外层的 select
  2. 3subquery:包含在 select 中的子查询(不在 from 子句中)
  3. 4derived:包含在 from 子句中的子查询。MySQL会将结果存放在一个临时表中,也称为派生表(derived的英文含义)
  4. #关闭mysql5.7新特性对衍生表的合并优化
  5. SET SESSION optimizer_switch='derived_merge=off';
  6. EXPLAIN SELECT (SELECT 1 FROM actor WHERE id =1 ) FROM (SELECT * FROM film WHERE id = 1) der;
  7. 根据ID大小进行查询,越大优先级越高,所以查询的顺序是 1film 2actor 3:表示需要依赖查询哪个表(后面提及)

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3:table列

  1. 这一列表示 explain 的一行正在访问哪个表。
  2. from 子句中有子查询时,table列是 <derivenN> 格式,表示当前查询依赖 id=N 的查询,于是先执行 id=N 的查询。

4:possible_keys 与 key

  1. possible_keys 可能用到的什么索引
  2. key 真正用到的索引

5:explain中的列(最核心 type列)

1:总览

  1. 这一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。
  2. 依次从最优到最差分别为:system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL
  3. 一般来说,得保证查询达到range级别,最好达到ref

  1. NULLmysql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。
  2. 例如:在索引列中选取最小值,可 以单独查找索引来完成,不需要在执行时访问表
  3. EXPLAIN SELECT min(id) FROM film;

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2:const, system

  1. mysql能对查询的某部分进行优化并将其转化成一个常量(可以看show warnings 的结果)。
  2. 用于primary key 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1次,速度比较快。
  3. systemconst的特例,表里只有一条元组匹配时为system
  4. EXPLAIN EXTENDED SELECT * FROM (SELECT * FROM film WHERE id = 1) tmp;
  5. SHOW WARNINGS;
  6. 优化之后的SQL语句 (直接当成常量来查询)
  7. * select#1 */ select '1' AS `id`,'film1' AS `name` from `SQL optimization`.`film` where 1

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3:eq_ref(不需要优化)

  1. primary key unique key 索引的所有部分被连接使用 ,最多只会返回一条符合条件的记录。
  2. 这可能是在const 之外最好的联接类型了,简单的 select 查询不会出现这种 type
  3. 两个selectId都为1 但先查询的是 film_actor
  4. 然后关联其他表(film)的时候用到其他班(film)的主键索引(或唯一索引) 进行查询
  5. EXPLAIN SELECT * FROM film_actor LEFT JOIN film ON film_actor.film_id = film.id;

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4:ref(优化到该级别就行)

  1. 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,
  2. 可能会找到多个符合条件的行。
  3. 有使用索引 但不是唯一索引
  4. EXPLAIN SELECT * FROM film WHERE NAME = 'film1';

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5:range(可以接受)

  1. 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。
  2. 有使用索引 查找范围

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6: index(有使用索引 但需要优化)

  1. 一般是扫描某个二级索引,这种扫描不会从索引树根节点开始快速查找,而是直接对二级索引的叶子节点扫描(全扫描),
  2. 速度还是比较慢的,这种查询一般为使用覆盖索引,二级索引一般比较小,所以这种通常比ALL快一些
  3. possible_keys(可能使用的索引) key(实际使用的索引)
  4. 实际使用 idx_name索引 InnoDB会进行索引的选择,其选择的底层逻辑 后面会说明)
  5. EXPLAIN SELECT id,name FROM film ;
  6. EXPLAIN SELECT * FROM film ;(与上面SQL的查询分析一致)

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  1. 特别注意:
  2. 这里的film表只查询两个 字段 主键索引Id 以及 二级索引name
  3. 而二级索引 name 作为覆盖索引 同时具有name的值和ID的值
  4. 满足查询所有字段的条件。
  5. 假如该表存在第三个字段,但只需要查询 Id 以及 Name的时候
  6. 由于主键索引具有第三个字段的数据,导致查询的速度还不如二级索引。

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7: ALL

  1. ALL (第一条SQL):
  2. 即全表扫描,扫描你的主键索引(聚簇索引)的所有叶子节点。通常情况下这需要增加索引来进行优化了
  3. 这种ALL虽然还是在主键索引上进行扫描 ,实际上和没有使用索引一样,
  4. 因为它是直接进行叶子节点全部扫描的,因此 possible_keys key 都为空。
  5. const(第二条SQL):指定了为某个主键ID(主键索引),会把SQL会当成是常量来查询。
  6. EXPLAIN SELECT * FROM actor ;
  7. EXPLAIN SELECT * FROM actor WHERE id =1;

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6:explain中的列(需要了解的列)

1:key 与 key_len (特别是联合索引)

  1. 这一列显示了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中的哪些列。
  2. 举例来说,film_actor的联合索引 idx_film_actor_id film_id actor_id 两个int列组成,并且每个int4字节。
  3. 通过结果中的key_len=4可推断出查询使用了第一个列:film_id列来执行索引查找。
  4. EXPLAIN SELECT * FROM film_actor WHERE film_id = 2;

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  1. 通过结果中的key_len=8可推断出查询使用了两个列:film_id actor_id 来执行索引查找。
  2. EXPLAIN SELECT * FROM film_actor WHERE film_id = 2 AND actor_id = 2;

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  1. key_len计算规则如下(了解即可):
  2. 字符串: char(n)和varchar(n),5.0.3以后版本中,n均代表字符数,而不是字节数,
  3. 如果是utf-8,一个数字或字母占1个字节,一个汉字占3个字节
  4. char(n):如果存汉字长度就是 3n 字节
  5. varchar(n):如果存汉字则长度是 3n + 2 字节,加的2字节用来存储字符串长度,
  6. 因为varchar是变长字符串。
  7. 数值类型:
  8. tinyint1字节
  9. smallint2字节
  10. int4字节
  11. bigint8字节
  12. 时间类型:
  13. date3字节
  14. timestamp4字节
  15. datetime8字节
  16. 如果字段允许为 NULL,需要1字节记录是否为 NULL
  17. 索引最大长度是768字节,当字符串过长时,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

2:ref列

  1. 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(例:film.id
  2. EXPLAIN SELECT * FROM film_actor WHERE film_id = 2 AND actor_id = 2;

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  1. idx_film_actor_idfilm_idactor_id的联合索引,这里使用到了film_actor的左边前缀film_id部分。
  2. EXPLAIN SELECT film_id FROM film LEFT JOIN film_actor ON film.id = film_actor.film_id;

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3:rows列(了解)

  1. 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。

4:extra列(了解)(不确定的 仅能参考)

  1. 这一列展示的是额外信息。常见的重要值如下:
  2. Using index:使用覆盖索引
  3. 覆盖索引定义:
  4. 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,
  5. 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
  6. 覆盖索引一般针对的是辅助索引
  7. 整个查询结果只通过辅助索引就能拿到结果,
  8. 不需要通过辅助索引树找到主键,从而不需要再通过主键去主键索引树里获取其它字段值
  9. explain select film_id from film_actor where film_id = 1;

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  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
  2. explain select * from actor where name = 'a';

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  1. 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;
  2. explain select * from film_actor where film_id > 1;

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  1. Using temporarymysql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的,首先是想到用索引来优化
  2. 因为索引树 在根据索引查找数据的时候边扫描边去重
  3. 如果没有索引树:需要先把数据存在到内存中(或者磁盘中),再进行去重。
  4. explain select distinct name from actor;

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  1. explain select distinct name from film;

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  1. Using filesort:将用外部排序而不是索引排序,数据较小时在内存排序,否则需要在磁盘完成排序。
  2. 这种情况下一般也是要考虑使用索引来优化的。
  3. 因为索引树 在根据索引查找数据的时候是已经排好序的
  4. 如果没有索引树:保存排序关键字name和对应的id到内存(或者磁盘中),然后进行name的排序。

  1. 查询actor 检查name的索引使用情况
  2. explain select * from actor order by name

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  1. 查询film 检查name的索引使用情况
  2. explain select * from film order by name;

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