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到底什么是MySQL执行计划吗？

 2022-10-27    379  

面试官说：工作这么久了，应该知道sql执行计划吧，讲讲Sql的执行计划吧!看了看面试官手臂上纹的大花臂和一串看不懂的韩文，吞了吞口水，暗示自己镇定点，整理了一下思绪缓缓的对面试官说：我不会面试官：。。。。，回去等通知吧我：%^&%$!@#

一、前言

当我们工作到了一定的年限之后，一些应该掌握的知识点，我们是必须需要去了解的，比如今天面试官问的SQL执行计划当我们执行一条SQL的时候，可以直接对应的结果，但是你并不晓得，它会经历多深远黑暗的隧道，通过连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器重重筛选，才有可能展示到我们面前，有时候当你等待N长时间，但是展现的却是 timeout，这个时候想砸电脑的心都有了，不过当你看了今天的SQL执行计划后，你再也不用砸电脑了，看懂了这篇文章你就会知道这都不是事，让我们一起来揭晓这里面的奥妙

在实际的应用场景中，为了知道优化SQL语句的执行，需要查看SQL语句的具体执行过程，以加快SQL语句的执行效率。通常会使用explain+SQL语句来模拟优化器执行SQL查询语句，从而知道mysql是如何处理sql语句的。

官网地址： https://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/explain-output.html

首先我们来下面的一条sql语句，其中会有 id、select_type、table等等这些列，这些就是我们执行计划中所包含的信息，我们要弄明白的就是这些列是用来干嘛的，以及每个列可能存在多少个值。

explainselect*fromemp;

二、执行计划中包含的信息

贴心的小农已经把sql复制出来了，只需要放到数据库中执行即可，方便简单快捷 ——牧小农

建表语句：

SETFOREIGN_KEY_CHECKS=0;
DROPTABLEIFEXISTS`dept`;
CREATETABLE`dept`(
`DEPTNO`intNOTNULL,
`DNAME`varchar(14)DEFAULTNULL,
`LOC`varchar(13)DEFAULTNULL,
PRIMARYKEY(`DEPTNO`)
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

INSERTINTO`dept`VALUES('10','ACCOUNTING','NEWYORK');
INSERTINTO`dept`VALUES('20','RESEARCH','DALLAS');
INSERTINTO`dept`VALUES('30','SALES','CHICAGO');
INSERTINTO`dept`VALUES('40','OPERATIONS','BOSTON');

DROPTABLEIFEXISTS`emp`;
CREATETABLE`emp`(
`EMPNO`intNOTNULL,
`ENAME`varchar(10)DEFAULTNULL,
`JOB`varchar(9)DEFAULTNULL,
`MGR`intDEFAULTNULL,
`HIREDATE`dateDEFAULTNULL,
`SAL`double(7,2)DEFAULTNULL,
`COMM`double(7,2)DEFAULTNULL,
`DEPTNO`intDEFAULTNULL,
PRIMARYKEY(`EMPNO`),
KEY`idx_job`(`JOB`),
KEY`jdx_mgr`(`MGR`),
KEY`jdx_3`(`DEPTNO`),
KEY`idx_3`(`DEPTNO`)
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

INSERTINTO`emp`VALUES('7369','SMITH','CLERK','7902','1980-12-17','800.00',null,'20');
INSERTINTO`emp`VALUES('7499','ALLEN','SALESMAN','7698','1981-02-20','1600.00','300.00','30');
INSERTINTO`emp`VALUES('7521','WARD','SALESMAN','7698','1981-02-22','1250.00','500.00','30');
INSERTINTO`emp`VALUES('7566','JONES','MANAGER','7839','1981-02-02','2975.00',null,'20');
INSERTINTO`emp`VALUES('7654','MARTIN','SALESMAN','7698','1981-09-28','1250.00','1400.00','30');
INSERTINTO`emp`VALUES('7698','BLAKE','MANAGER','7839','1981-01-05','2850.00',null,'30');
INSERTINTO`emp`VALUES('7782','CLARK','MANAGER','7839','1981-09-06','2450.00',null,'10');
INSERTINTO`emp`VALUES('7839','KING','PRESIDENT',null,'1981-11-17','5000.00',null,'10');
INSERTINTO`emp`VALUES('7844','TURNER','SALESMAN','7698','1981-09-08','1500.00','0.00','30');
INSERTINTO`emp`VALUES('7900','JAMES','CLERK','7698','1981-12-03','950.00',null,'30');
INSERTINTO`emp`VALUES('7902','FORD','ANALYST','7566','1981-12-03','3000.00',null,'20');
INSERTINTO`emp`VALUES('7934','MILLER','CLERK','7782','1982-01-23','1300.00',null,'10');

DROPTABLEIFEXISTS`emp2`;
CREATETABLE`emp2`(
`id`intNOTNULLAUTO_INCREMENT,
`empno`intDEFAULTNULL,
PRIMARYKEY(`id`)
)ENGINE=InnoDBAUTO_INCREMENT=3DEFAULTCHARSET=utf8;
INSERTINTO`emp2`VALUES('1','111');
INSERTINTO`emp2`VALUES('2','222');

DROPTABLEIFEXISTS`salgrade`;
CREATETABLE`salgrade`(
`GRADE`intNOTNULL,
`LOSAL`doubleDEFAULTNULL,
`HISAL`doubleDEFAULTNULL,
PRIMARYKEY(`GRADE`)
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

INSERTINTO`salgrade`VALUES('1','700','1200');
INSERTINTO`salgrade`VALUES('2','1201','1400');
INSERTINTO`salgrade`VALUES('3','1401','2000');
INSERTINTO`salgrade`VALUES('4','2001','3000');
INSERTINTO`salgrade`VALUES('5','3001','9999');

DROPTABLEIFEXISTS`t_job`;
CREATETABLE`t_job`(
`id`intNOTNULLAUTO_INCREMENT,
`job`varchar(9)CHARACTERSETutf8COLLATEutf8_general_ciDEFAULTNULL,
PRIMARYKEY(`id`),
KEY`j`(`job`)
)ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8;

2.1 id

select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或者操作表的顺序

id号分为三种情况：

1、如果id相同，那么执行顺序从上到下

--左关联
explainselect*fromempeleftjoindeptdone.deptno=d.deptno;
--右关联e
explainselect*fromemperightjoindeptdone.deptno=d.deptno;

通过left join 和 right join 验证;id一样(注意执行计划的table列)，left join 先扫描e表，再扫描d表;right join 先扫描d表，再扫描e表

2、如果id不同，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

explainselect*fromempewheree.deptno=(selectd.deptnofromdeptdwhered.dname='SALES');

在下面的表中回先查询 id 为 2的数据 也就是我们的 d表(注意：我们可以看到d表中select_type为 SUBQUERY 也就是子查询的 意思)，然后根据d表中的deptno去查询 e表中的数据

3、id相同和不同的，同时存在：相同的可以认为是一组，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

explainselect*fromempejoindeptdone.deptno=d.deptnojoinsalgradesgone.salbetweensg.losalandsg.hisalwheree.deptno=(selectd.deptnofromdeptdwhered.dname='SALES');

在这里先从id为2的执行，如果id是一样的，就按照顺序执行

2.2 select_type

主要用来分辨查询的类型，是普通查询还是联合查询还是子查询

--simple:简单的查询，不包含子查询和union
explainselect*fromemp;


--primary:查询中若包含任何复杂的子查询，最外层查询则被标记为Primary
explainselect*fromempewheree.deptno=(selectd.deptnofromdeptdwhered.dname='SALES');


--union:若第二个select出现在union之后，则被标记为union
explainselect*fromempwheredeptno=10unionselect*fromempwheresal>2000;


--dependentunion:跟union类似，此处的depentent表示union或unionall联合而成的结果会受外部表影响
explainselect*fromempewheree.empnoin(selectempnofromempwheredeptno=10unionselectempnofromempwheresal>2000);


--unionresult:从union表获取结果的select
explainselect*fromempwheredeptno=10unionselect*fromempwheresal>2000;


--subquery:在select或者where列表中包含子查询
explainselect*fromempwheresal>(selectavg(sal)fromemp);


--dependentsubquery:subquery的子查询要受到外部表查询的影响
explainselect*fromempewheree.deptno=(selectdistinctdeptnofromdeptwheredeptno=e.deptno);


--DERIVED:from子句中出现的子查询，也叫做派生类，
explainselect*from(selectenamestaname,mgrfromempwhereename='W'unionselectename,mgrfromempwhereename='E')a;


--UNCACHEABLESUBQUERY：表示使用子查询的结果不能被缓存
explainselect*fromempwhereempno=(selectempnofromempwheredeptno=@@sort_buffer_size);


--uncacheableunion:表示union的查询结果不能被缓存
explainselect*fromempwhereexists(select1fromdeptwhereemp.deptno=dept.deptnounionselect1fromdeptwheredeptno=10);

2.3 table

对应行正在访问哪一个表，表名或者别名，可能是临时表或者union合并结果集 1、如果是具体的表名，则表明从实际的物理表中获取数据，也可以是表的别名

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

2、表名是derivedN的形式，表示使用了id为N的查询产生的衍生表

explainselect*from(selectenamestaname,mgrfromempwhereename='WARD'unionselectenamestaname,mgrfromempwhereename='SMITH')a;

derived2 ：表明我们需要从衍生表2中取数据

3、当有union result的时候，表名是union n1,n2等的形式，n1,n2表示参与union的id

explainselect*fromempwheredeptno=10unionselect*fromempwheresal>2000;

2.4 type

type显示的是访问类型，访问类型表示我是以何种方式去访问我们的数据，最容易想的是全表扫描，直接暴力的遍历一张表去寻找需要的数据，效率非常低下，访问的类型有很多，效率从最好到最坏依次是：

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

一般情况下，得保证查询至少达到range级别，最好能达到ref

--all:全表扫描，一般情况下出现这样的sql语句而且数据量比较大的话那么就需要进行优化。
explainselect*fromemp;


--index：全索引扫描这个比all的效率要好，主要有两种情况，一种是当前的查询时覆盖索引，即我们需要的数据在索引中就可以索取，或者是使用了索引进行排序，这样就避免数据的重排序
explainselectempnofromemp;


--range：表示利用索引查询的时候限制了范围，在指定范围内进行查询，这样避免了index的全索引扫描，适用的操作符：=,<>,>,>=,<,<=,ISNULL,BETWEEN,LIKE,orIN()
explainselect*fromempwhereempnobetween7000and7500;


--index_subquery：利用索引来关联子查询，不再扫描全表
explainselect*fromempwhereemp.jobin(selectjobfromt_job);

--unique_subquery:该连接类型类似与index_subquery,使用的是唯一索引
explainselect*fromempewheree.deptnoin(selectdistinctdeptnofromdept);

--ref_or_null：对于某个字段即需要关联条件，也需要null值的情况下，查询优化器会选择这种访问方式
explainselect*fromempewheree.mgrisnullore.mgr=7369;


--ref：使用了非唯一性索引进行数据的查找
createindexidx_3onemp(deptno);
explainselect*fromempe,deptdwheree.deptno=d.deptno;


--eq_ref：使用唯一性索引进行数据查找
explainselect*fromemp,emp2whereemp.empno=emp2.empno;


--const：这个表至多有一个匹配行，
explainselect*fromempwhereempno=7369;


--system：表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特例，平时不会出现

2.5 possible_keys

显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个，查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用

explainselect*fromemp,deptwhereemp.deptno=dept.deptnoandemp.deptno=10;

2.6 key

实际使用的索引，如果为null，则没有使用索引，查询中若使用了覆盖索引，则该索引和查询的select字段重叠。

explainselect*fromemp,deptwhereemp.deptno=dept.deptnoandemp.deptno=10;

2.7 key_len

表示索引中使用的字节数，可以通过keylen计算查询中使用的索引长度，在不损失精度的情况下长度越短越好。

1、一般地，keylen 等于索引列类型字节长度，例如int类型为4 bytes，bigint为8 bytes;

2、如果是字符串类型，还需要同时考虑字符集因素，例如utf8字符集1个字符占3个字节，gbk字符集1个字符占2个字节

3、若该列类型定义时允许NULL，其keylen还需要再加 1 bytes

4、若该列类型为变长类型，例如 VARCHAR(TEXT\BLOB不允许整列创建索引，如果创建部分索引也被视为动态列类型)，其keylen还需要再加 2 bytes 字符集会影响索引长度、数据的存储空间，为列选择合适的字符集;变长字段需要额外的2个字节，固定长度字段不需要额外的字节。而null都需要1个字节的额外空间，所以以前有个说法：索引字段最好不要为NULL，因为NULL让统计更加复杂，并且需要额外一个字节的存储空间。

explainselect*fromemp,deptwhereemp.deptno=dept.deptnoandemp.deptno=10;

2.8 ref

显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数

explainselect*fromemp,deptwhereemp.deptno=dept.deptnoandemp.deptno=10;

2.9 rows

根据表的统计信息及索引使用情况，大致估算出找出所需记录需要读取的行数，此参数很重要，直接反应的sql找了多少数据，在完成目的的情况下越少越好

explainselect*fromemp;

2.10 extra

包含额外的信息。

--usingfilesort:说明mysql无法利用索引进行排序，只能利用排序算法进行排序，会消耗额外的位置
explainselect*fromemporderbysal;


--usingtemporary:建立临时表来保存中间结果，查询完成之后把临时表删除
explainselectename,count(*)fromempwheredeptno=10groupbyename;


--usingindex:这个表示当前的查询时覆盖索引的，直接从索引中读取数据，而不用访问数据表。如果同时出现usingwhere表名索引被用来执行索引键值的查找，如果没有，表面索引被用来读取数据，而不是真的查找
explainselectdeptno,count(*)fromempgroupbydeptnolimit10;


--usingwhere:使用where进行条件过滤
explainselect*fromemp2whereempno=1;

三 总结

到这里执行计划就讲完了，sql的执行计划并不是很难，主要是记住每个列代表的意思和如何进行优化，这个是需要大量的训练和实操实现的， 有兴趣的小伙伴可以自行去试试，还是很有趣的，本文只是简单介绍一下MySQL执行计划，想全面深入了解MySQL,可优先阅读MySQL官方手册，大家加油~

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  • MySQL
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