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MySQL EXPLAIN
EXPLAIN 关键字可以用于获取所修饰语句执行计划的相关信息，在 MySQL 8.0 中，EXPLAIN 支持大多数常见的语句，如 SELECT 、DELETE 、INSERT 、REPLACE、和 UPDATE 语句。示例如下：
mysql> EXPLAIN SELECT * FROM employees;
+----+-------------+-----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------+
| 1 | SIMPLE | employees | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 299379 | NULL |
+----+-------------+-----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------+
注：本篇文章所有的测试数据来均源于 MySQL 官方提供的 Employees Sample Database，其数据库结构如下：
1. id
id 字段为行标识符，同时也表示该行语句执行的优先级，值越大则优先级越高。如果某行语句引用了其他行结果集的并集，则该值可以为 NULL。示例如下：
-- 该FROM字句只是用于演示，并没有任何实际意义
mysql> EXPLAIN SELECT COUNT(1) FROM (SELECT emp_no FROM salaries) AS t;
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+---------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+---------+-------------+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2757635 | NULL |
| 2 | DERIVED | salaries | index | NULL | PRIMARY | 7 | NULL | 2757635 | Using index |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+---------+-------------+
-- 查询工资大于500000或部门编号等于d007的所有雇员的编号
mysql> EXPLAIN SELECT emp_no FROM salaries WHERE salary>500000 UNION ALL SELECT emp_no FROM dept_emp WHERE dept_no = "d007";
+----+--------------+------------+------+---------------+---------+---------+-------+---------+--------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+--------------+------------+------+---------------+---------+---------+-------+---------+--------------------------+
| 1 | PRIMARY | salaries | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2837161 | Using where |
| 2 | UNION | dept_emp | ref | dept_no | dept_no | 4 | const | 91566 | Using where; Using index |
| NULL | UNION RESULT | <union1,2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | NULL | Using temporary |
+----+--------------+------------+------+---------------+---------+---------+-------+---------+--------------------------+
2. select_type
- SIMPLE：不包含子查询或者 UNION 操作的查询；
- PRIMARY：查询中如果包含任何子查询，那么最外层的查询则被标记为 PRIMARY ；
- SUBQUERY：子查询中第一个 SELECT ；
- DEPENDENT SUBQUERY：子查询中的第一个 SELECT，取决于外部查询；
- UNION：UNION 操作的第二个或者之后的查询；
- DEPENDENT UNION：UNION 操作的第二个或者之后的查询,取决于外部查询；
- UNION RESULT：UNION 产生的结果集；
- DERIVED：出现在 FROM 字句中的子查询。
这里常用的类型在上面的示例中都出现过，下面演示查询类型为 SUBQUERY 的情况，示例如下：
-- 根据员工编号查询员工姓名及其工资总和
mysql> explain select first_name,(select sum(salary) from salaries where emp_no = 10001) from employees where emp_no = 10001;
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| 1 | PRIMARY | employees | const | PRIMARY | PRIMARY | 4 | const | 1 | NULL |
| 2 | SUBQUERY | salaries | ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | const | 17 | NULL |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
3. table
- <unionM,N>：输出结果中编号为 M 的行与编号为 N 的行的结果集的并集。
- <derivedN>：输出结果中编号为 N 的行的结果集，使用 derived 修饰表示这是一个派生结果集，如来自于 FROM 子句中的查询 。
- <subqueryN>：输出结果中编号为 N 的行的结果集，使用 subquery 修饰表示其来源于一个物化子查询。
4. type
这个字段非常重要，它表示 MySQL 使用何种方式来查找目标数据，不同查找方式会导致不同的性能开销，常见查找方式及其性能表现按照由高到低的顺序排序如下：
1. system：这是 const 类型的一个特例，只会出现在待查询的表只有一行数据的情况下。
2. const：出现在主键或唯一索引与常量值进行比较的场景下，这种情况下查询性能是最优的。
mysql> explain select * from employees where emp_no = 10008;
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| 1 | SIMPLE | employees | const | PRIMARY | PRIMARY | 4 | const | 1 | NULL |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
3. eq_ref：在连接查询中，当连接使用索引的所有部分并且索引是 PRIMARY KEY 或 UNIQUE NOT NULL 索引时使用它。
-- 这里员工部门关系表 dept_no 的联合主键为 emp_no + dept_no ，即员工编号+部门标号
mysql> explain select * from employees e,dept_emp d where e.emp_no = d.emp_no and dept_no = "d005";
+----+-------------+-------+--------+-----------------+---------+---------+--------------------+------+-----------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+--------+-----------------+---------+---------+--------------------+------+-----------------------+
| 1 | SIMPLE | d | ref | PRIMARY,dept_no | dept_no | 4 | const | 1 | Using index condition |
| 1 | SIMPLE | e | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | employees.d.emp_no | 1 | NULL |
+----+-------------+-------+--------+-----------------+---------+---------+--------------------+------+-----------------------+
4. ref：通常在连接查询中，如果连接仅使用了前缀索引或用于连接的条件不是 PRIMARY KEY 或 UNIQUE 索引时使用它。
-- 这里仅使用了前缀索引emp_no，所以其类型为 ref , 而不是 eq_ref
mysql> explain select * from employees e,dept_emp d where e.emp_no = d.emp_no;
+----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+-------+
| 1 | SIMPLE | e | ALL | PRIMARY | NULL | NULL | NULL | 299379 | NULL |
| 1 | SIMPLE | d | ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | employees.e.emp_no | 1 | NULL |
+----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+--------------------+--------+-------+
5. ref_or_null：类似于 ref 类型的查询，但是附加了对 NULL 值列的查询。这里给出示例语句：
SELECT * FROM ref_table WHERE key_column=expr OR key_column IS NULL;
6. index_merge：该联接类型表示使用了索引进行合并优化，示例如下：
mysql> explain select * from dept_emp where dept_no = "d004" and emp_no < 10020;
+----+-------------+----------+-------------+-----------------+-----------------+---------+------+------+-----------------------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+----------+-------------+-----------------+-----------------+---------+------+------+-----------------------------------------------+
| 1 | SIMPLE | dept_emp | index_merge | PRIMARY,dept_no | dept_no,PRIMARY | 8,4 | NULL | 1 | Using intersect(dept_no,PRIMARY); Using where |
+----+-------------+----------+-------------+-----------------+-----------------+---------+------+------+-----------------------------------------------+
7. range：使用索引进行范围扫描，常见于 between、> 、< 这样的查询条件。
mysql> explain select * from employees where emp_no > 10000;
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+-------------+
| 1 | SIMPLE | employees | range | PRIMARY | PRIMARY | 4 | NULL | 149689 | Using where |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+-------------+
8. index：索引连接类型与 ALL 相同，只是扫描的是索引树，通常出现在索引是该查询的覆盖索引的情况：
mysql> explain select emp_no from employees;
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+-------------+
| 1 | SIMPLE | employees | index | NULL | PRIMARY | 4 | NULL | 299379 | Using index |
+----+-------------+-----------+-------+---------------+---------+---------+------+--------+-------------+
9. ALL：全表扫描，效率最差的查找方式。
mysql> explain select * from employees where first_name ="Bezalel";
+----+-------------+-----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
| 1 | SIMPLE | employees | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 299379 | Using where |
+----+-------------+-----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
5. possible_keys
表示在执行过程中可能会用到哪些索引来进行优化。
6. key
表示在执行过程中实际用到的用于优化的索引。
7. key_len
表示使用到的索引的字节数。
8. ref
显示哪些列或常量与 key 列中指定的索引进行比较。
9. rows
MySQL 为了找到目标行而读取的所有行的数量，这是一个估算的值。
10. Extra
用于显示额外的信息，常见参数如下：
- Distinct：优化 distinct 操作，再找到第一匹配的元组后即停止找同样值的动作；
- Not exists：使用 not exists 来优化查询；
- Using filesort：使用额外操作进行排序，通常会出现在 order by 或 group by 查询中；
- Using index：使用了覆盖索引进行查询；
- Using temporary：使用临时表来处理查询，常见于排序、子查询和分组查询；
- Using where：使用 WHERE 条件来过滤数据；
- select tables optimized away：直接通过索引来获取数据，不需要访问表。
11. partitions
显示查询结果集中记录所在的分区。如果目标表不是分区表，则值为 null 。
参考资料
MySQL官方文档：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/explain-output.html