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到底什么是MySQL執(zhí)行計(jì)劃嗎？

作者：牧小農(nóng)
數(shù)據(jù)庫 MySQL
當(dāng)我們工作到了一定的年限之后，一些應(yīng)該掌握的知識點(diǎn)，我們是必須需要去了解的，比如今天面試官問的SQL執(zhí)行計(jì)劃,看懂了這篇文章你就會知道這都不是事，讓我們一起來揭曉這里面的奧妙

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面試官說：工作這么久了，應(yīng)該知道sql執(zhí)行計(jì)劃吧，講講Sql的執(zhí)行計(jì)劃吧!看了看面試官手臂上紋的大花臂和一串看不懂的韓文，吞了吞口水，暗示自己鎮(zhèn)定點(diǎn)，整理了一下思緒緩緩的對面試官說：我不會面試官：。。。。，回去等通知吧我：%^&%$!@#

一、前言

當(dāng)我們工作到了一定的年限之后，一些應(yīng)該掌握的知識點(diǎn)，我們是必須需要去了解的，比如今天面試官問的SQL執(zhí)行計(jì)劃當(dāng)我們執(zhí)行一條SQL的時候，可以直接對應(yīng)的結(jié)果，但是你并不曉得，它會經(jīng)歷多深遠(yuǎn)黑暗的隧道，通過連接器、查詢緩存、分析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器重重篩選，才有可能展示到我們面前，有時候當(dāng)你等待N長時間，但是展現(xiàn)的卻是 timeout，這個時候想砸電腦的心都有了，不過當(dāng)你看了今天的SQL執(zhí)行計(jì)劃后，你再也不用砸電腦了，看懂了這篇文章你就會知道這都不是事，讓我們一起來揭曉這里面的奧妙

在實(shí)際的應(yīng)用場景中，為了知道優(yōu)化SQL語句的執(zhí)行，需要查看SQL語句的具體執(zhí)行過程，以加快SQL語句的執(zhí)行效率。通常會使用explain+SQL語句來模擬優(yōu)化器執(zhí)行SQL查詢語句，從而知道m(xù)ysql是如何處理sql語句的。

官網(wǎng)地址： https://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/explain-output.html

首先我們來下面的一條sql語句，其中會有 id、select_type、table等等這些列，這些就是我們執(zhí)行計(jì)劃中所包含的信息，我們要弄明白的就是這些列是用來干嘛的，以及每個列可能存在多少個值。

  1. explain select * from emp; 

 

二、執(zhí)行計(jì)劃中包含的信息

貼心的小農(nóng)已經(jīng)把sql復(fù)制出來了，只需要放到數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行即可，方便簡單快捷 ——牧小農(nóng)

建表語句：

  1. SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0; 
  2. DROP TABLE IF EXISTS `dept`; 
  3. CREATE TABLE `dept` ( 
  4.   `DEPTNO` int NOT NULL, 
  5.   `DNAME` varchar(14) DEFAULT NULL, 
  6.   `LOC` varchar(13) DEFAULT NULL, 
  7.   PRIMARY KEY (`DEPTNO`) 
  8. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; 
  9.  
  10. INSERT INTO `dept` VALUES ('10', 'ACCOUNTING', 'NEW YORK'); 
  11. INSERT INTO `dept` VALUES ('20', 'RESEARCH', 'DALLAS'); 
  12. INSERT INTO `dept` VALUES ('30', 'SALES', 'CHICAGO'); 
  13. INSERT INTO `dept` VALUES ('40', 'OPERATIONS', 'BOSTON'); 
  14.  
  15. DROP TABLE IF EXISTS `emp`; 
  16. CREATE TABLE `emp` ( 
  17.   `EMPNO` int NOT NULL, 
  18.   `ENAME` varchar(10) DEFAULT NULL, 
  19.   `JOB` varchar(9) DEFAULT NULL, 
  20.   `MGR` int DEFAULT NULL, 
  21.   `HIREDATE` date DEFAULT NULL, 
  22.   `SAL` double(7,2) DEFAULT NULL, 
  23.   `COMM` double(7,2) DEFAULT NULL, 
  24.   `DEPTNO` int DEFAULT NULL, 
  25.   PRIMARY KEY (`EMPNO`), 
  26.   KEY `idx_job` (`JOB`), 
  27.   KEY `jdx_mgr` (`MGR`), 
  28.   KEY `jdx_3` (`DEPTNO`), 
  29.   KEY `idx_3` (`DEPTNO`) 
  30. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; 
  31.  
  32. INSERT INTO `emp` VALUES ('7369', 'SMITH', 'CLERK', '7902', '1980-12-17', '800.00', null, '20'); 
  33. INSERT INTO `emp` VALUES ('7499', 'ALLEN', 'SALESMAN', '7698', '1981-02-20', '1600.00', '300.00', '30'); 
  34. INSERT INTO `emp` VALUES ('7521', 'WARD', 'SALESMAN', '7698', '1981-02-22', '1250.00', '500.00', '30'); 
  35. INSERT INTO `emp` VALUES ('7566', 'JONES', 'MANAGER', '7839', '1981-02-02', '2975.00', null, '20'); 
  36. INSERT INTO `emp` VALUES ('7654', 'MARTIN', 'SALESMAN', '7698', '1981-09-28', '1250.00', '1400.00', '30'); 
  37. INSERT INTO `emp` VALUES ('7698', 'BLAKE', 'MANAGER', '7839', '1981-01-05', '2850.00', null, '30'); 
  38. INSERT INTO `emp` VALUES ('7782', 'CLARK', 'MANAGER', '7839', '1981-09-06', '2450.00', null, '10'); 
  39. INSERT INTO `emp` VALUES ('7839', 'KING', 'PRESIDENT', null, '1981-11-17', '5000.00', null, '10'); 
  40. INSERT INTO `emp` VALUES ('7844', 'TURNER', 'SALESMAN', '7698', '1981-09-08', '1500.00', '0.00', '30'); 
  41. INSERT INTO `emp` VALUES ('7900', 'JAMES', 'CLERK', '7698', '1981-12-03', '950.00', null, '30'); 
  42. INSERT INTO `emp` VALUES ('7902', 'FORD', 'ANALYST', '7566', '1981-12-03', '3000.00', null, '20'); 
  43. INSERT INTO `emp` VALUES ('7934', 'MILLER', 'CLERK', '7782', '1982-01-23', '1300.00', null, '10'); 
  44.  
  45. DROP TABLE IF EXISTS `emp2`; 
  46. CREATE TABLE `emp2` ( 
  47.   `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
  48.   `empno` int DEFAULT NULL, 
  49.   PRIMARY KEY (`id`) 
  50. ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8; 
  51. INSERT INTO `emp2` VALUES ('1', '111'); 
  52. INSERT INTO `emp2` VALUES ('2', '222'); 
  53.  
  54. DROP TABLE IF EXISTS `salgrade`; 
  55. CREATE TABLE `salgrade` ( 
  56.   `GRADE` int NOT NULL, 
  57.   `LOSAL` double DEFAULT NULL, 
  58.   `HISAL` double DEFAULT NULL, 
  59.   PRIMARY KEY (`GRADE`) 
  60. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; 
  61.  
  62. INSERT INTO `salgrade` VALUES ('1', '700', '1200'); 
  63. INSERT INTO `salgrade` VALUES ('2', '1201', '1400'); 
  64. INSERT INTO `salgrade` VALUES ('3', '1401', '2000'); 
  65. INSERT INTO `salgrade` VALUES ('4', '2001', '3000'); 
  66. INSERT INTO `salgrade` VALUES ('5', '3001', '9999'); 
  67.  
  68. DROP TABLE IF EXISTS `t_job`; 
  69. CREATE TABLE `t_job` ( 
  70.   `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
  71.   `job` varchar(9) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL, 
  72.   PRIMARY KEY (`id`), 
  73.   KEY `j` (`job`) 
  74. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; 

2.1 id

select查詢的序列號，包含一組數(shù)字，表示查詢中執(zhí)行select子句或者操作表的順序

id號分為三種情況：

1、如果id相同，那么執(zhí)行順序從上到下

  1. -- 左關(guān)聯(lián) 
  2. explain select* from emp e left join dept d on e.deptno = d.deptno; 
  3. -- 右關(guān)聯(lián)e 
  4. explain select* from emp e right join dept d on e.deptno = d.deptno; 

通過left join 和 right join 驗(yàn)證;id一樣(注意執(zhí)行計(jì)劃的table列)，left join 先掃描e表，再掃描d表;right join 先掃描d表，再掃描e表

2、如果id不同，如果是子查詢，id的序號會遞增，id值越大優(yōu)先級越高，越先被執(zhí)行

  1. explain select * from emp e where e.deptno = (select d.deptno from dept d where d.dname = 'SALES'); 

在下面的表中回先查詢 id 為 2的數(shù)據(jù) 也就是我們的 d表(注意：我們可以看到d表中select_type為 SUBQUERY 也就是子查詢的 意思)，然后根據(jù)d表中的deptno去查詢 e表中的數(shù)據(jù)


3、id相同和不同的，同時存在：相同的可以認(rèn)為是一組，從上往下順序執(zhí)行，在所有組中，id值越大，優(yōu)先級越高，越先執(zhí)行

  1. explain select * from emp e join dept d on e.deptno = d.deptno join salgrade sg on e.sal between sg.losal and sg.hisal where e.deptno = (select d.deptno from dept d where d.dname = 'SALES'); 

在這里先從id為2的執(zhí)行，如果id是一樣的，就按照順序執(zhí)行

2.2 select_type

主要用來分辨查詢的類型，是普通查詢還是聯(lián)合查詢還是子查詢

  1. --simple:簡單的查詢，不包含子查詢和union 
  2. explain select* from emp; 

 

  1. --primary:查詢中若包含任何復(fù)雜的子查詢，最外層查詢則被標(biāo)記為Primary 
  2. explain select * from emp e where e.deptno = (select d.deptno from dept d where d.dname = 'SALES'); 

 

  1. --union:若第二個select出現(xiàn)在union之后，則被標(biāo)記為union 
  2. explain select * from emp where deptno = 10 union select * from emp where sal >2000; 

 

  1. --dependent union:跟union類似，此處的depentent表示union或union all聯(lián)合而成的結(jié)果會受外部表影響 
  2. explain select * from emp e where e.empno in ( select empno from emp where deptno = 10 union select empno from emp where sal >2000); 

 

  1. --union result:從union表獲取結(jié)果的select 
  2. explain select * from emp where deptno = 10 union select * from emp where sal >2000; 

 

  1. --subquery:在select或者where列表中包含子查詢 
  2. explain select* from emp where sal > (select avg(sal) from emp) ; 

 

  1. --dependent subquery:subquery的子查詢要受到外部表查詢的影響 
  2. explain select * from emp e where e.deptno = (select distinct deptno from dept where deptno = e.deptno); 

 

  1. --DERIVED: from子句中出現(xiàn)的子查詢，也叫做派生類， 
  2. explain select * from (select ename staname,mgr from emp where ename = 'W' union select ename,mgr from emp where ename = 'E') a; 

 

  1. -- UNCACHEABLE SUBQUERY：表示使用子查詢的結(jié)果不能被緩存 
  2. explain select * from emp where empno = (select empno from emp where deptno=@@sort_buffer_size); 

 

  1. --uncacheable union:表示union的查詢結(jié)果不能被緩存 
  2. explain select * from emp where exists (select 1 from dept where emp.deptno = dept.deptno union select 1 from dept where deptno = 10); 

 

2.3 table

對應(yīng)行正在訪問哪一個表，表名或者別名，可能是臨時表或者union合并結(jié)果集 1、如果是具體的表名，則表明從實(shí)際的物理表中獲取數(shù)據(jù)，也可以是表的別名

  1. explainselect*fromempwheresal>(selectavg(sal)fromemp); 

2、表名是derivedN的形式，表示使用了id為N的查詢產(chǎn)生的衍生表

  1. explain select * from (select ename staname,mgr from emp where ename = 'WARD' union select ename staname,mgr from emp where ename = 'SMITH') a; 

derived2 ：表明我們需要從衍生表2中取數(shù)據(jù)

3、當(dāng)有union result的時候，表名是union n1,n2等的形式，n1,n2表示參與union的id

  1. explain select * from emp where deptno = 10 union select * from emp where sal >2000; 

 

2.4 type

type顯示的是訪問類型，訪問類型表示我是以何種方式去訪問我們的數(shù)據(jù)，最容易想的是全表掃描，直接暴力的遍歷一張表去尋找需要的數(shù)據(jù)，效率非常低下，訪問的類型有很多，效率從最好到最壞依次是：

  1. system > const > eqref > ref > fulltext > refornull > indexmerge > uniquesubquery > indexsubquery > range > index > ALL 

一般情況下，得保證查詢至少達(dá)到range級別，最好能達(dá)到ref

  1. --all:全表掃描，一般情況下出現(xiàn)這樣的sql語句而且數(shù)據(jù)量比較大的話那么就需要進(jìn)行優(yōu)化。 
  2. explain select * from emp; 

 

  1. --index：全索引掃描這個比all的效率要好，主要有兩種情況，一種是當(dāng)前的查詢時覆蓋索引，即我們需要的數(shù)據(jù)在索引中就可以索取，或者是使用了索引進(jìn)行排序，這樣就避免數(shù)據(jù)的重排序 
  2. explain select empno from emp; 

 

  1. --range：表示利用索引查詢的時候限制了范圍，在指定范圍內(nèi)進(jìn)行查詢，這樣避免了index的全索引掃描，適用的操作符：=, <>, >, >=, <, <=, IS NULL, BETWEEN, LIKE, or IN()  
  2. explain select * from emp where empno between 7000 and 7500; 

 

  1. --index_subquery：利用索引來關(guān)聯(lián)子查詢，不再掃描全表 
  2. explain select * from emp where emp.job in (select job from t_job); 
  3.  
  4. --unique_subquery:該連接類型類似與index_subquery,使用的是唯一索引  
  5. explain select * from emp e where e.deptno in (select distinct deptno from dept); 
  6.  
  7. --ref_or_null：對于某個字段即需要關(guān)聯(lián)條件，也需要null值的情況下，查詢優(yōu)化器會選擇這種訪問方式 
  8. explain select * from emp e where  e.mgr is null or e.mgr=7369; 

 

  1. --ref：使用了非唯一性索引進(jìn)行數(shù)據(jù)的查找 
  2. create index idx_3 on emp(deptno); 
  3. explain select * from emp e,dept d where e.deptno =d.deptno; 

 

  1. --eq_ref ：使用唯一性索引進(jìn)行數(shù)據(jù)查找 
  2. explain select * from emp,emp2 where emp.empno = emp2.empno; 

 

  1. --const：這個表至多有一個匹配行， 
  2. explain select * from emp where empno = 7369; 

 

  1. --system：表只有一行記錄（等于系統(tǒng)表），這是const類型的特例，平時不會出現(xiàn) 

2.5 possible_keys

顯示可能應(yīng)用在這張表中的索引，一個或多個，查詢涉及到的字段上若存在索引，則該索引將被列出，但不一定被查詢實(shí)際使用

  1. explain select * from emp,dept where emp.deptno = dept.deptno and emp.deptno = 10; 

 

2.6 key

實(shí)際使用的索引，如果為null，則沒有使用索引，查詢中若使用了覆蓋索引，則該索引和查詢的select字段重疊。

  1. explain select * from emp,dept where emp.deptno = dept.deptno and emp.deptno = 10; 

 

2.7 key_len

表示索引中使用的字節(jié)數(shù)，可以通過keylen計(jì)算查詢中使用的索引長度，在不損失精度的情況下長度越短越好。

1、一般地，keylen 等于索引列類型字節(jié)長度，例如int類型為4 bytes，bigint為8 bytes;

2、如果是字符串類型，還需要同時考慮字符集因素，例如utf8字符集1個字符占3個字節(jié)，gbk字符集1個字符占2個字節(jié)

3、若該列類型定義時允許NULL，其keylen還需要再加 1 bytes

4、若該列類型為變長類型，例如 VARCHAR(TEXT\BLOB不允許整列創(chuàng)建索引，如果創(chuàng)建部分索引也被視為動態(tài)列類型)，其keylen還需要再加 2 bytes 字符集會影響索引長度、數(shù)據(jù)的存儲空間，為列選擇合適的字符集;變長字段需要額外的2個字節(jié)，固定長度字段不需要額外的字節(jié)。而null都需要1個字節(jié)的額外空間，所以以前有個說法：索引字段最好不要為NULL，因?yàn)镹ULL讓統(tǒng)計(jì)更加復(fù)雜，并且需要額外一個字節(jié)的存儲空間。

  1. explain select * from emp,dept where emp.deptno = dept.deptno and emp.deptno = 10; 

 

2.8 ref

顯示索引的哪一列被使用了，如果可能的話，是一個常數(shù)

  1. explain select * from emp,dept where emp.deptno = dept.deptno and emp.deptno = 10; 

 

2.9 rows

根據(jù)表的統(tǒng)計(jì)信息及索引使用情況，大致估算出找出所需記錄需要讀取的行數(shù)，此參數(shù)很重要，直接反應(yīng)的sql找了多少數(shù)據(jù)，在完成目的的情況下越少越好

  1. explain select * from emp; 

 

2.10 extra

包含額外的信息。

  1. --using filesort:說明mysql無法利用索引進(jìn)行排序，只能利用排序算法進(jìn)行排序，會消耗額外的位置 
  2. explain select * from emp order by sal; 

 

  1. --using temporary:建立臨時表來保存中間結(jié)果，查詢完成之后把臨時表刪除 
  2. explain select ename,count(*) from emp where deptno = 10 group by ename; 

 

  1. --using index:這個表示當(dāng)前的查詢時覆蓋索引的，直接從索引中讀取數(shù)據(jù)，而不用訪問數(shù)據(jù)表。如果同時出現(xiàn)using where 表名索引被用來執(zhí)行索引鍵值的查找，如果沒有，表面索引被用來讀取數(shù)據(jù)，而不是真的查找 
  2. explain select deptno,count(*) from emp group by deptno limit 10; 

 

  1. --using where:使用where進(jìn)行條件過濾 
  2. explain select * from emp2 where empno = 1; 

 

三 總結(jié)

到這里執(zhí)行計(jì)劃就講完了，sql的執(zhí)行計(jì)劃并不是很難，主要是記住每個列代表的意思和如何進(jìn)行優(yōu)化，這個是需要大量的訓(xùn)練和實(shí)操實(shí)現(xiàn)的， 有興趣的小伙伴可以自行去試試，還是很有趣的，本文只是簡單介紹一下MySQL執(zhí)行計(jì)劃，想全面深入了解MySQL,可優(yōu)先閱讀MySQL官方手冊，大家加油~

 

責(zé)任編輯：姜華 來源： 牧小農(nóng)
MySQL數(shù)據(jù)庫Mysql執(zhí)行計(jì)劃
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