mysql执行计划详解

注：下面使用的sql语句就是两个普通的表关联查询，在此我就不将建表语句与数据粘出来了，你们可以根据自己数据库里面随意的两张关联表来演示。

一 、为什么要分析执行计划？

     作为开发者的我们要避免出现访问错误，例如由于数据库连接timeout 产生页面5xx 错误、由于慢查询造成页面无法加载、由于阻塞造成数据无法提交。而避免上述问题就要进行数据库优化。可供我们选择的优化方式有很多、例如硬件优化、数据库表结构、SQL优化。几种优化的成本以及效果如下图。从图中很明显的可看出sql及索引优化是最高效且成本最小的。而sql优化必须要依赖于执行计划。

二  执行计划分析详解

1、使用explain 查询SQL 的执行计划
SQL 的执行计划侧面反映出了SQL 的执行效率，具体执行方式如下所示：
在执行的SQL 前面加上explain 关键词即可；

SQL： explain select * from questions q join question_refine_tasks qt on q.id = qt.qid limit 1; 、

2 每个字段的说明 

1）、id 列数字越大越先执行，如果说数字一样大，那么就从上往下依次执行，id 列为null的就表是这是一个结果集，不需要使用它来进行查询。
2）、select_type 列常见的有：
A：simple：表示不需要union 操作或者不包含子查询的简单select 查询。有连接查询时，外层的查询为simple，且只有一个
B：primary：一个需要union 操作或者含有子查询的select，位于最外层的单位查询的select_type 即为primary。且只有一个
C：union：union 连接的两个select 查询，第一个查询是dervied 派生表，除了第一个表外，第二个以后的表select_type 都是union

D：dependent union：与union 一样，出现在union 或union all 语句中，但是这个查询要受到外部查询的影响
E：union result：包含union 的结果集，在union 和union all 语句中,因为它不需要参与查询，所以id 字段为null
F：subquery：除了from 子句中包含的子查询外，其他地方出现的子查询都可能是subquery
G：dependent subquery：与dependent union 类似，表示这个subquery 的查询要受到外部表查询的影响
H：derived：from 字句中出现的子查询，也叫做派生表，其他数据库中可能叫做内联视图或嵌套select
3）、table
显示的查询表名，如果查询使用了别名，那么这里显示的是别名，如果不涉及对数据表的操作，那么这显示为null，如果显示为尖括号括起来的<derived N>就表示这个是临时表，后边的N 就是执行计划中的id，表示结果来自于这个查询产生。如果是尖括号括起来的<unionM,N>，与<derived N>类似，也是一个临时表，表示这个结果来自于union 查询的id 为M,N的结果集。

4）、type
从好到差：system，const，eq_ref，ref，fulltext，ref_or_null，unique_subquery，index_subquery，range，index_merge，index，ALL，除了all 之外，其他的type 都可以使用到索引，除了index_merge 之外，其他的type 只可以用到一个索引
A：system：表中只有一行数据或者是空表，且只能用于myisam 和memory 表。如果是Innodb 引擎表，type 列在这个情况通常都是all 或者index
B：const：使用唯一索引或者主键，返回记录一定是1 行记录的等值where 条件时，通常type 是const。其他数据库也叫做唯一索引扫描
C：eq_ref：出现在要连接过个表的查询计划中，驱动表只返回一行数据，且这行数据是第二个表的主键或者唯一索引，且必须为not null，唯一索引和主键是多列时，只有所有的列都用作比较时才会出现eq_ref
D：ref：不像eq_ref 那样要求连接顺序，也没有主键和唯一索引的要求，只要使用相等条件检索时就可能出现，常见与辅助索引的等值查找。或者多列主键、唯一索引中，使用第一个列之外的列作为等值查找也会出现，总之，返回数据不唯一的等值查找就可能出现。
E：fulltext：全文索引检索，要注意，全文索引的优先级很高，若全文索引和普通索引同时存在时，mysql 不管代价，优先选择使用全文索引
F：ref_or_null：与ref 方法类似，只是增加了null 值的比较。实际用的不多。
G：unique_subquery：用于where 中的in 形式子查询，子查询返回不重复值唯一值
H：index_subquery：用于in 形式子查询使用到了辅助索引或者in 常数列表，子查询可能返回重复值，可以使用索引将子查询去重。
I：range：索引范围扫描，常见于使用>,<,is null,between ,in ,like 等运算符的查询中。
J：index_merge：表示查询使用了两个以上的索引，最后取交集或者并集，常见and ，or的条件使用了不同的索引，官方排序这个在ref_or_null 之后，但是实际上由于要读取所个索引，性能可能大部分时间都不如range
K：index：索引全表扫描，把索引从头到尾扫一遍，常见于使用索引列就可以处理不需要读取数据文件的查询、可以使用索引排序或者分组的查询。

L：all：这个就是全表扫描数据文件，然后再在server 层进行过滤返回符合要求的记录。
5）、possible_keys
查询可能使用到的索引都会在这里列出来

6）、key
查询真正使用到的索引，select_type 为index_merge 时，这里可能出现两个以上的索引，其他的select_type 这里只会出现一个。

7）、key_len
用于处理查询的索引长度，如果是单列索引，那就整个索引长度算进去，如果是多列索引，那么查询不一定都能使用到所有的列，具体使用到了多少个列的索引，这里就会计算进去，没有使用到的列，这里不会计算进去。留意下这个列的值，算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。要注意，mysql 的ICP 特性使用到的索引不会计入其中。另外，key_len 只计算where 条件用到的索引长度，而排序和分组就算用到了索引，也不会计算到key_len 中。
8）、ref
如果是使用的常数等值查询，这里会显示const，如果是连接查询，被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段，如果是条件使用了表达式或者函数，或者条件列发生了内部隐式转换，这里可能显示为func

9）、rows
这里是执行计划中估算的扫描行数，不是精确值

10）、extra
这个列可以显示的信息非常多，有几十种，常用的有
A：distinct：在select 部分使用了distinc 关键字

B：no tables used：不带from 字句的查询或者From dual 查询
C：使用not in()形式子查询或not exists 运算符的连接查询，这种叫做反连接。即，一般连接查询是先查询内表，再查询外表，反连接就是先查询外表，再查询内表。
D：using filesort：排序时无法使用到索引时，就会出现这个。常见于order by 和group by语句中
E：using index：查询时不需要回表查询，直接通过索引就可以获取查询的数据。
F：using join buffer（block nested loop），using join buffer（batched key accss）：5.6.x之后的版本优化关联查询的BNL，BKA 特性。主要是减少内表的循环数量以及比较顺序地扫描查询。
G：using sort_union，using_union，using intersect，using sort_intersection：using intersect：表示使用and 的各个索引的条件时，该信息表示是从处理结果获取交集using union：表示使用or 连接各个使用索引的条件时，该信息表示从处理结果获取并集
using sort_union 和using sort_intersection：与前面两个对应的类似，只是他们是出现在用and 和or 查询信息量大时，先查询主键，然后进行排序合并后，才能读取记录并返回。
H：using temporary：表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表，执行计划中看不出来，需要查看status 变量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table才能看出来。
I：using where：表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件，需要在server层进行过滤。查询条件中分为限制条件和检查条件，5.6 之前，存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回，然后server 层根据检查条件进行过滤再返回真正符合查询的数据。5.6.x之后支持ICP 特性，可以把检查条件也下推到存储引擎层，不符合检查条件和限制条件的数据，直接不读取，这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量。extra 列显示using indexcondition
J：firstmatch(tb_name)：5.6.x 开始引入的优化子查询的新特性之一，常见于where 字句含有in()类型的子查询。如果内表的数据量比较大，就可能出现这个
K：loosescan(m..n)：5.6.x 之后引入的优化子查询的新特性之一，在in()类型的子查询中，子查询返回的可能有重复记录时，就可能出现这个除了这些之外，还有很多查询数据字典库，执行计划过程中就发现不可能存在结果的一些提示信息
11）、filtered
使用explain extended 时会出现这个列，5.7 之后的版本默认就有这个字段，不需要使用explain extended 了。这个字段表示存储引擎返回的数据在server 层过滤后，剩下多少满足查询的记录数量的比例，注意是百分比，不是具体记录数。