Mysql關鍵字Explain 性能優化神器

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Explain工具介紹 使用EXPLAIN關鍵字可以模擬優化器執行SQL語句，分析查詢語句或是結構的性能瓶頸。在select語句之前增加explaion關鍵字，MySQL會在查詢上設置一個標記，執行查詢會返回執行計劃的信息，而不是執行SQL。 Explaion分析示例 actor建表語句： CREA ...


Explain工具介紹

使用EXPLAIN關鍵字可以模擬優化器執行SQL語句，分析查詢語句或是結構的性能瓶頸。在select語句之前增加explaion關鍵字，MySQL會在查詢上設置一個標記，執行查詢會返回執行計劃的信息，而不是執行SQL。

Explaion分析示例

-- actor建表語句：
CREATE TABLE `actor` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(45) DEFAULT NULL,
  `update_time` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

-- film建表語句：
CREATE TABLE `film` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(10) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`) 
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

-- film_actor建表語句：
CREATE TABLE `film_actor` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `film_id` int(11) NOT NULL,
  `actor_id` int(11) NOT NULL,
  `remark` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_film_actor_id` (`film_id`,`actor_id`) 
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

執行explain：

explain select * from actor;

執行explain

如果是select語句返回的是執行結果，在select語句前面加上explain返回的是這條查詢語句的執行SQL。

EXPLAIN兩個變種

explain extended

會在explain的基礎上額外提供一些查詢優化的信息。緊隨其後通過show warnings命令可以得到優化後的查詢語句，從而看出優化器優化了什麼。額外還有filtered列，是一個半分比的值，rows*filtered / 100可以估算出將要和explain中前一個表進行連接的行數（前一個表指explain中的id值比當前表id值小的表）。

explain EXTENDED select * from actor where id = 1;

explain extended

explain partitions

相比explain多了個partitions欄位，如果查詢是基於分區表的話，會顯示查詢將訪問的分區。

Explain中的列

id列

id列的編號是select的序列號，有幾個select就有幾個id，並且id的順序是按select出現的順序增長的。
id越大執行優先順序越高，id相同則從上往下執行，id為NULL最後執行。

explain select (select 1 from actor where id = 1) from (select * from film
where id = 1) der;

id列

select type列

select type表示對應行是簡單還是複雜的查詢。
simple：簡單查詢。查詢不包含子查詢和union。

explain select * from film where id=1

select type列

primary：複雜查詢中最外層的select
subquery：包含在select中的子查詢（不在from子句中）
derived：包含在from子句中的子查詢。MySQL會將結果存放在一個臨時表中，也稱為派生表。

explain select (select 1 from actor where id = 1) from (select * from film
where id = 1) der;

derived

union：在union關鍵字隨後的selelct。

EXPLAIN select 1 union all select 1;

union

table列

這一列表示explain的一行正在訪問哪個表。
當from子句中有子查詢時，table列是格式，表示當前查詢依賴id=N的查詢，於是先執行id=N的查詢。
當有union時，UNION RESULT的table列的值為<union 1,2>，1和2表示參與union的select行id。

type列

這一列表示關聯類型或訪問類型，即MySQL決定如何查找表中的行，查找數據行對應的大概範圍。
依次從最優到最差的分別為：system>const>eq_ref>ref>range>index>All
一般來說，得保證查詢達到range級別，最好達到ref。
NULL：MySQL能夠在優化階段分解查詢語句，在執行階段用不著在訪問表或索引。例如：在索引列中選取最小值，可以單獨查找索引來完成，不需在執行時訪問表。

EXPLAIN select min(id) from film;

NULL

  • const、system：mysql能對查詢的某部分進行優化並將其轉換成一個常量（可看成是show warnings的結果）。用於primay key或unique key的所有列與常數比較時，所以表最多有一個匹配行，讀取1次，速讀較快。system 是const的特例，表中只有一行元素匹配時為system。
EXPLAIN select * from (select * from film where id= 1) as tmp;

const、system

  • eq_ref：primay key或 unique key索引的所有部分被連接使用，最多只會返回一條符合條件的記錄。這可能是const之外最好的聯接類型，簡單的select查詢不會出現這種type。
EXPLAIN select * from (select * from film where id= 1) as tmp;

eq_ref

  • ref：相比eq_ref，不適用唯一索引，而是使用普通索引或者唯一索引的部分首碼，索引要和某個值相比較，可能會找到多個符合條件的行。
    簡單select查詢，name是普通索引（非主鍵索引或唯一索引）
EXPLAIN select * from film where name='film1';

ref

關聯表查詢，idx_film_actor_id是film_id和actor_id的聯合索引，這裡使用到了film_actor的左邊首碼film_id部分。

EXPLAIN select film_id from film LEFT JOIN film_actor on film.id = film_actor.film_id;

ref 關聯表查詢

  • range：範圍掃描通常出現在in(), between,>,<,>=等操作中。使用一個索引來檢索給定範圍的行。
EXPLAIN select * from actor WHERE id >1;

range

  • index：掃描全表索引，通常比All快一些
EXPLAIN select * from film;

file

  • all：即全表掃描，意味著MySQL需要從頭到尾去查找所需要的行。這種情況下需要增加索引來進行優化。
EXPLAIN SELECT * from actor;

all

possible_keys列

這一列顯示select可能會使用哪些查詢來查找。
explain時可能會出現possible_keys有列，而key顯示為NULL的情況，這種情況是因為表中的數據不多，MySQL認為索引對此查詢幫助不大，選擇了全表掃描。
如果該列為NULL，則沒有相關的索引。這種情況下，可以通過檢查where子句看是否可以創造一個適當的索引來提高查詢性能，然後用explain查看效果。

EXPLAIN SELECT * from film_actor where film_id =1;

possible_keys列

key列

這一列顯示MySQL實際採用哪個索引對該表的訪問。
如果沒有使用索引，則改列為NULL。如果想強制MySQL使用或忽視possible_keys列中的索引，在查詢中使用force index、 ignore index。

key_len列

這一列顯示了mysql在索引里使用的位元組數，通過這個值可以估算出具體使用了索引中的哪些列。

EXPLAIN SELECT * from film_actor where film_id =1;

key_len列

film_actor的聯合索引idx_film_actor_id由film_id和actor_id兩個id列組成，並且每個int是4位元組。通過結果中的key_len=4可推斷出查詢使用了第一個列：film_id列來執行索引查找。
ken_len計算規則如下：

  • 字元串
    char(n)：n位元組長度
    varchar(n)：n位元組存儲字元串長度，如果是utf-8， 則長度是3n+2

  • 數值類型
    tinyint：1位元組
    smallint：2位元組
    int：4位元組
    bigint：8位元組

  • 時間類型
    date：3位元組
    timestamp：4位元組
    datetime：8位元組

如果欄位允許為NULL，需要1位元組記錄是否為NULL
索引最大長度是768位元組，當字元串過長時，MySQL會做一個類似做首碼索引的處理，將前半部分的字元串提取出來做索引。

ref列

這一列顯示了在key列記錄的索引中，表查找值所用到的列或常量，常見的有： const(常量)，欄位名等。一般是查詢條件或關聯條件中等號右邊的值，如果是常量那麼ref列是const，非常量的話ref列就是欄位名。

EXPLAIN SELECT * from film_actor where film_id =1;

ref列

row列

這一列是mysql估計要讀取並檢測的行數，註意這個不是結果集的行數。

Extra列

這一列是額外信息。

  • Using index：使用覆蓋索引（結果集的欄位是索引，即select後的film_id）
explain select film_id from film_actor where film_id=1;

Using index

  • Using index condition：查詢的列不完全被索引覆蓋，where條件中是一個前導的範圍
explain select * from film_actor where film_id > 1;

Using index condition

  • Using where：使用where語句來處理結果，查詢的列未被索引覆蓋
explain select * from actor where name ='a'

Using where

  • Using temporary：mysql需要創建一張臨時表來處理查詢。出現這種情況一般要進行優化，首先要想到是索引優化。
explain select DISTINCT name from actor;

Using temporary
actor.name沒有索引，此時創建了臨時表來處理distinct。

explain select DISTINCT name from film;

Using temporary
file.name建立了普通索引，此時查詢時Extra是Using index，沒有用到臨時表。

  • Using filesort：將用外部排序而不是索引排序，數據較小時從記憶體排序，否則需要在磁碟完成排序。這種情況下一般也是要考慮使用索引來優化的。
explain select * from actor order by name;

Using filesort
actor.name未創建索引，會瀏覽acotr整個表，保存排序關鍵字name和對應id，然後排序name並檢索行記錄。

explain select * from film order by name;

Using filesort
film.name建立了idx_name索引，此時查詢時extra是Using index。

  • select tables optimized away：使用某些聚合函數（比如：max、min）來訪問存在索引的某個欄位
explain select min(id) from film ;

select tables optimized away

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