查询优化神器-explain

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关于explain命令相信大家并不陌生，具体用法和字段含义可以参考官网explain-output，这里需要强调rows是核心指标，绝大部分rows小的语句执行一定很快（有例外，下面会讲到）。所以优化语句基本上都是在优化rows。

执行计划：让mysql预估执行操作(一般正确)
    all < index < range < index_merge < ref_or_null < ref < eq_ref < const < system < NULL

    
    慢：
        select * from userinfo3 where name='alex'
        
        explain select * from userinfo3 where name='alex'
        type: ALL(全表扫描)
            select * from userinfo3 limit 1;
    快：
        select * from userinfo3 where email='alex'
        type: const(走索引)

explain字段详解

1. id：

包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序

Example（id相同，执行顺序由上至下）

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

id如果相同，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

2. select_type

示查询中每个select子句的类型（简单OR复杂）

a. SIMPLE：查询中不包含子查询或者UNION
b. 查询中若包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为：PRIMARY
c. 在SELECT或WHERE列表中包含了子查询，该子查询被标记为：SUBQUERY
d. 在FROM列表中包含的子查询被标记为：DERIVED（衍生）用来表示包含在from子句中的子查询的select，mysql会递归执行并将结果放到一个临时表中。服务器内部称为"派生表"，因为该临时表是从子查询中派生出来的
e. 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
f. 从UNION表获取结果的SELECT被标记为：UNION RESULT

SUBQUERY和UNION还可以被标记为DEPENDENT和UNCACHEABLE。
DEPENDENT意味着select依赖于外层查询中发现的数据。
UNCACHEABLE意味着select中的某些 特性阻止结果被缓存于一个item_cache中。

第一行：id列为1，表示第一个select，select_type列的primary表 示该查询为外层查询，table列被标记为<derived3>，表示查询结果来自一个衍生表，其中3代表该查询衍生自第三个select查询，即id为3的select。
第二行：id为3，表示该查询的执行次序为2（ 4 => 3），是整个查询中第三个select的一部分。因查询包含在from中，所以为derived。
第三行：select列表中的子查询，select_type为subquery，为整个查询中的第二个select。
第四行：select_type为union，说明第四个select是union里的第二个select，最先执行。
第五行：代表从union的临时表中读取行的阶段，table列的<union1,4>表示用第一个和第四个select的结果进行union操作。

3、 type   

表示MySQL在表中找到所需行的方式，又称“访问类型”。

常用的类型有： ALL, index,  range, ref, eq_ref, const, system, NULL（从左到右，性能从差到好）

ALL：Full Table Scan， MySQL将遍历全表以找到匹配的行

index: Full Index Scan，index与ALL区别为index类型只遍历索引树

range:只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行

ref: 表示上述表的连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值

eq_ref: 类似ref，区别就在使用的索引是唯一索引，对于每个索引键值，表中只有一条记录匹配，简单来说，就是多表连接中使用primary key或者 unique key作为关联条件

const、system: 当MySQL对查询某部分进行优化，并转换为一个常量时，使用这些类型访问。如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量,system是const类型的特例，当查询的表只有一行的情况下，使用system

NULL: MySQL在优化过程中分解语句，执行时甚至不用访问表或索引，例如从一个索引列里选取最小值可以通过单独索引查找完成。

4、table

显示这一行的数据是关于哪张表的，有时不是真实的表名字,看到的是derivedx(x是个数字,我的理解是第几步执行的结果)

5、possible_keys

指出MySQL能使用哪个索引在表中找到记录，查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询使用

该列完全独立于EXPLAIN输出所示的表的次序。这意味着在possible_keys中的某些键实际上不能按生成的表次序使用。
如果该列是NULL，则没有相关的索引。在这种情况下，可以通过检查WHERE子句看是否它引用某些列或适合索引的列来提高你的查询性能。如果是这样，创造一个适当的索引并且再次用EXPLAIN检查查询

6、Key      key列显示MySQL实际决定使用的键（索引）

如果没有选择索引，键是NULL。要想强制MySQL使用或忽视possible_keys列中的索引，在查询中使用FORCE INDEX、USE INDEX或者IGNORE INDEX。（注：索引是否命中）

7、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（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）

不损失精确性的情况下，长度越短越好  

8、ref

表示上述表的连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值 

9、rows

 表示MySQL根据表统计信息及索引选用情况，估算的找到所需的记录所需要读取的行数

10、Extra

该列包含MySQL解决查询的详细信息,有以下几种情况：

Using where:列数据是从仅仅使用了索引中的信息而没有读取实际的行动的表返回的，这发生在对表的全部的请求列都是同一个索引的部分的时候，表示mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤

Using temporary：表示MySQL需要使用临时表来存储结果集，常见于排序和分组查询

Using filesort：MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”

Using join buffer：改值强调了在获取连接条件时没有使用索引，并且需要连接缓冲区来存储中间结果。如果出现了这个值，那应该注意，根据查询的具体情况可能需要添加索引来改进能。

Impossible where：这个值强调了where语句会导致没有符合条件的行。

Select tables optimized away：这个值意味着仅通过使用索引，优化器可能仅从聚合函数结果中返回一行。

例1：type为All，代表全部扫描

#1.什么是全表扫描
在explain语句结果中type为ALL，MySQL将遍历全表以找到匹配的行

#2.什么时候出现全表扫描?
1.业务确实要获取所有数据
    mysql> explain select * from city;
    
#2.不走索引导致的全表扫描
#2.1 没索引
mysql> explain select * from city where District='shanghai';

创建索引后速度会提升，变成索引扫描了
mysql> alter table city add index idx_District(District);
mysql> explain select * from city where District='shanghai';

#2.2 索引创建有问题
#2.3 语句有问题

例2：索引扫描

#常见的索引扫描类型:
1）index 全索引扫描
index与ALL区别为index类型只遍历索引树（性能也不高）
mysql> explain select population from city;

2）range    范围查询
只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行，一般来说，SQL语句只要达到range级别，就可以了
mysql> explain select * from city where countrycode in ('USA','CHN');

3）ref 精确查找，匹配条件有普通索引
先给population列一个索引
mysql> alter table city add index idx_population(population);
然后查询
mysql> explain select * from city where population=300000000;

4）eq_ref    类似ref
区别就在使用的索引是唯一索引
explain select city.name,city.countrycode,country.name  from city join country on city.countrycode=country.code where city.population<100;

5）const 使用的索引是主键索引
mysql> explain select * from country where code='CHN';

6）system system是const类型的特例,当查询的表只有一行的情况下
mysql> delete from country where code != 'CHN';
有外键删除不了

7）null 执行过程不用访问表或索引，直接选取索引列的最小值
mysql> explain select min(population) from city;

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