Mysql-一文让你搞懂EXPLAIN执行计划,面试不再怕

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: Mysql-一文让你搞懂EXPLAIN执行计划,面试不再怕

如何查看执行计划



我们先创建三张表。一张课程表,一张老师表,一张老师联系方式表(没有任何索引)。

DROP TABLE
IF
  EXISTS course;
CREATE TABLE `course` ( `cid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL, `cname` VARCHAR ( 20 ) DEFAULT NULL, `tid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL ) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
DROP TABLE
IF
  EXISTS teacher;
CREATE TABLE `teacher` ( `tid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL, `tname` VARCHAR ( 20 ) DEFAULT NULL, `tcid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL ) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
DROP TABLE
IF
  EXISTS teacher_contact;
CREATE TABLE `teacher_contact` ( `tcid` INT ( 3 ) DEFAULT NULL, `phone` VARCHAR ( 200 ) DEFAULT NULL ) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;
INSERT INTO `course`
VALUES
  ( '1', 'mysql', '1' );
INSERT INTO `course`
VALUES
  ( '2', 'jvm', '1' );
INSERT INTO `course`
VALUES
  ( '3', 'juc', '2' );
INSERT INTO `course`
VALUES
  ( '4', 'spring', '3' );
INSERT INTO `teacher`
VALUES
  ( '1', 'bobo', '1' );
INSERT INTO `teacher`
VALUES
  ( '2', '老严', '2' );
INSERT INTO `teacher`
VALUES
  ( '3', 'dahai', '3' );
INSERT INTO `teacher_contact`
VALUES
  ( '1', '13688888888' );
INSERT INTO `teacher_contact`
VALUES
  ( '2', '18166669999' );
INSERT INTO `teacher_contact`
VALUES
  ( '3', '17722225555' );
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explain 的结果有很多的字段,我们详细地分析一下。
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先确认一下环境:
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select version(); 
show variables like '%engine%';
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1.id


id 是查询序列编号。
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id 值不同

id 值不同的时候,先查询 id 值大的(先大后小)。
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-- 查询 mysql 课程的老师手机号
EXPLAIN SELECT
  tc.phone 
FROM
  teacher_contact tc 
WHERE
  tcid = ( SELECT tcid FROM teacher t WHERE t.tid = ( SELECT c.tid FROM course c WHERE c.cname = 'mysql' ) );
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查询顺序:course c——teacher t——teacher_contact tc。
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image.png

先查课程表,再查老师表,最后查老师联系方式表。子查询只能以这种方式进行,只有拿到内层的结果之后才能进行外层的查询。
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id 值相同(从上往下)

-- 查询课程 ID 为 2,或者联系表 ID 为 3 的老师 
EXPLAIN SELECT
  t.tname,
  c.cname,
  tc.phone 
FROM
  teacher t,
  course c,
  teacher_contact tc 
WHERE
  t.tid = c.tid 
  AND t.tcid = tc.tcid 
  AND ( c.cid = 2 OR tc.tcid = 3 );
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image.png

id 值相同时,表的查询顺序是
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从上往下顺序执行。例如这次查询的 id 都是 1,查询的顺序是 teacher t(3 条)——course c(4 条)——teacher_contact tc(3 条)。


既有相同也有不同

如果 ID 有相同也有不同,就是 ID 不同的先大后小,ID 相同的从上往下。
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2.select type查询类型
这里并没有列举全部(其它:DEPENDENT UNION、DEPENDENT SUBQUERY、MATERIALIZED、UNCACHEABLE SUBQUERY、UNCACHEABLE UNION)。
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下面列举了一些常见的查询类型:
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SIMPLE

简单查询,不包含子查询,不包含关联查询 union。
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EXPLAIN SELECT * FROM teacher;
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image.png

再看一个包含子查询的案例:

-- 查询 mysql 课程的老师手机号 
EXPLAIN SELECT
  tc.phone 
FROM
  teacher_contact tc 
WHERE
  tcid = ( SELECT tcid FROM teacher t WHERE t.tid = ( SELECT c.tid FROM course c WHERE c.cname = 'mysql' ) );
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image.png

PRIMARY

子查询 SQL 语句中的主查询,也就是最外面的那层查询。
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SUBQUERY

子查询中所有的内层查询都是 SUBQUERY 类型的。
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DERIVED

衍生查询,表示在得到最终查询结果之前会用到临时表。例如:
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-- 查询 ID 为 1 或 2 的老师教授的课程
EXPLAIN SELECT
  cr.cname 
FROM
  ( SELECT * FROM course WHERE tid = 1 UNION SELECT * FROM course WHERE tid = 2 ) cr;
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对于关联查询,先执行右边的 table(UNION),再执行左边的 table,类型是DERIVED
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UNION

用到了 UNION 查询。同上例。
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UNION RESULT

主要是显示哪些表之间存在 UNION 查询。<union2,3>代表 id=2 和 id=3 的查询存在 UNION。同上例。
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3.type连接类型


dev.mysql.com/doc/refman/…

所有的连接类型中,上面的最好,越往下越差。
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在常用的链接类型中:system > const > eq_ref > ref > range > index > all
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这 里 并 没 有 列 举 全 部 ( 其 他 : fulltext 、 ref_or_null 、 index_merger 、unique_subquery、index_subquery)。
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以上访问类型除了 all,都能用到索引。


const

主键索引或者唯一索引,只能查到一条数据的 SQL。
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DROP TABLE
IF
  EXISTS single_data;
CREATE TABLE single_data ( id INT ( 3 ) PRIMARY KEY, content VARCHAR ( 20 ) );
INSERT INTO single_data
VALUES
  ( 1, 'a' );
EXPLAIN SELECT
  * 
FROM
  single_data a 
WHERE
  id = 1;
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system

system 是 const 的一种特例,只有一行满足条件。例如:只有一条数据的系统表。
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EXPLAIN SELECT * FROM mysql.proxies_priv;
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eq_ref


通常出现在多表的 join 查询,表示对于前表的每一个结果,,都只能匹配到后表的一行结果。一般是唯一性索引的查询(UNIQUE 或 PRIMARY KEY)。
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eq_ref 是除 const 之外最好的访问类型。
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先删除 teacher 表中多余的数据,teacher_contact 有 3 条数据,teacher 表有 3条数据。
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DELETE 
FROM
  teacher 
WHERE
  tid IN ( 4, 5, 6 );
COMMIT;
-- 备份
INSERT INTO `teacher`
VALUES
  ( 4, '老严', 4 );
INSERT INTO `teacher`
VALUES
  ( 5, 'bobo', 5 );
INSERT INTO `teacher`
VALUES
  ( 6, 'seven', 6 );
COMMIT;
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为 teacher_contact 表的 tcid(第一个字段)创建主键索引。
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-- ALTER TABLE teacher_contact DROP PRIMARY KEY; 
ALTER TABLE teacher_contact ADD PRIMARY KEY(tcid);
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为 teacher 表的 tcid(第三个字段)创建普通索引。
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-- ALTER TABLE teacher DROP INDEX idx_tcid;
ALTER TABLE teacher ADD INDEX idx_tcid (tcid);
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执行以下 SQL 语句:
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select t.tcid from teacher t,teacher_contact tc where t.tcid = tc.tcid;
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image.png

此时的执行计划(teacher_contact 表是 eq_ref):
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image.png


小结:

以上三种 system,const,eq_ref,都是可遇而不可求的,基本上很难优化到这个状态。

ref


查询用到了非唯一性索引,或者关联操作只使用了索引的最左前缀。
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例如:使用 tcid 上的普通索引查询:
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explain SELECT * FROM teacher where tcid = 3;
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image.png

range


索引范围扫描。
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如果 where 后面是 between and 或 <或 > 或 >= 或 <=或 in 这些,type 类型就为 range。
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不走索引一定是全表扫描(ALL),所以先加上普通索引。
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-- ALTER TABLE teacher DROP INDEX idx_tid; 
ALTER TABLE teacher ADD INDEX idx_tid (tid);
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执行范围查询(字段上有普通索引):
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EXPLAIN SELECT * FROM teacher t WHERE t.tid <3; 
-- 或
EXPLAIN SELECT * FROM teacher t WHERE tid BETWEEN 1 AND 2;
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image.png

IN 查询也是 range(字段有主键索引)
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EXPLAIN SELECT * FROM teacher_contact t WHERE tcid in (1,2,3);
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index

Full Index Scan,查询全部索引中的数据(比不走索引要快)。
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EXPLAIN SELECT tid FROM teacher;
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all


Full Table Scan,如果没有索引或者没有用到索引,type 就是 ALL。代表全表扫描。
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小结:


一般来说,需要保证查询至少达到 range 级别,最好能达到 ref。
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ALL(全表扫描)和 index(查询全部索引)都是需要优化的。
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