mysql explain possible_keys_MySQL explain详解

Explain简介

本文主要讲述如何通过 explain 命令获取 select 语句的执行计划，通过 explain 我们可以知道以下信息：表的读取顺序，数据读取操作的类型，哪些索引可以使用，哪些索引实际使用了，表之间的引用，每张表有多少行被优化器查询等信息。

下面是使用 explain 的例子：

在 select 语句之前增加 explain 关键字，MySQL 会在查询上设置一个标记，执行查询时，会返回执行计划的信息，而不是执行这条SQL(如果 from 中包含子查询，仍会执行该子查询，将结果放入临时表中)。

mysql> explain select * fromactor;+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+

在查询中的每个表会输出一行，如果有两个表通过 join 连接查询，那么会输出两行。表的意义相当广泛：可以是子查询、一个 union 结果等。

explain 有两个变种：

1)explain extended：会在 explain 的基础上额外提供一些查询优化的信息。紧随其后通过 show warnings 命令可以得到优化后的查询语句，从而看出优化器优化了什么。额外还有 filtered 列，是一个半分比的值，rows * filtered/100 可以估算出将要和 explain 中前一个表进行连接的行数(前一个表指 explain 中的id值比当前表id值小的表)。

mysql> explain extended select * from film where id = 1;+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

mysql>show warnings;+-------+------+--------------------------------------------------------------------------------+

| Level | Code | Message |

+-------+------+--------------------------------------------------------------------------------+

| Note | 1003 | /*select#1*/ select '1' AS `id`,'film1' AS `name` from `test`.`film` where 1 |

+-------+------+--------------------------------------------------------------------------------+

2)explain partitions：相比 explain 多了个 partitions 字段，如果查询是基于分区表的话，会显示查询将访问的分区。

explain 中的列

接下来我们将展示 explain 中每个列的信息。

1. id列

id列的编号是 select 的序列号，有几个 select 就有几个id，并且id的顺序是按 select 出现的顺序增长的。MySQL将 select 查询分为简单查询和复杂查询。复杂查询分为三类：简单子查询、派生表(from语句中的子查询)、union 查询。

1)简单子查询

mysql> explain select (select 1 from actor limit 1) fromfilm;+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

2)from子句中的子查询

mysql> explain select id from (select id from film) asder;+----+-------------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+------------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

这个查询执行时有个临时表别名为der，外部 select 查询引用了这个临时表

3)union查询

mysql> explain select 1 union all select 1;+----+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

+----+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

+----+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

union结果总是放在一个匿名临时表中，临时表不在SQL总出现，因此它的id是NULL。

2. select_type列

select_type 表示对应行是是简单还是复杂的查询，如果是复杂的查询，又是上述三种复杂查询中的哪一种。

1)simple：简单查询。查询不包含子查询和union

mysql> explain select * from film where id = 2;+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+

2)primary：复杂查询中最外层的 select

3)subquery：包含在 select 中的子查询(不在 from 子句中)

4)derived：包含在 from 子句中的子查询。MySQL会将结果存放在一个临时表中，也称为派生表(derived的英文含义)

用这个例子来了解 primary、subquery 和 derived 类型

mysql> explain select (select 1 from actor where id = 1) from (select * from film where id = 1) der;+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------------+

5)union：在 union 中的第二个和随后的 select

6)union result：从 union 临时表检索结果的 select

用这个例子来了解 union 和 union result 类型：

mysql> explain select 1 union all select 1;+----+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

+----+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

+----+--------------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

3. table列

这一列表示 explain 的一行正在访问哪个表。

当 from 子句中有子查询时，table列是格式，表示当前查询依赖 id=N 的查询，于是先执行 id=N 的查询。当有 union 时，UNION RESULT 的 table 列的值为，1和2表示参与 union 的 select 行id。

4. type列

这一列表示关联类型或访问类型，即MySQL决定如何查找表中的行。

依次从最优到最差分别为：system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

NULL：mysql能够在优化阶段分解查询语句，在执行阶段用不着再访问表或索引。例如：在索引列中选取最小值，可以单独查找索引来完成，不需要在执行时访问表

mysql> explain select min(id) fromfilm;+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+------------------------------+

const, system：mysql能对查询的某部分进行优化并将其转化成一个常量(可以看show warnings 的结果)。用于 primary key 或 unique key 的所有列与常数比较时，所以表最多有一个匹配行，读取1次，速度比较快。

mysql> explain extended select * from (select * from film where id = 1) tmp;+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+

mysql>show warnings;+-------+------+---------------------------------------------------------------+

| Level | Code | Message |

+-------+------+---------------------------------------------------------------+

| Note | 1003 | /*select#1*/ select '1' AS `id`,'film1' AS `name` from dual |

+-------+------+---------------------------------------------------------------+

eq_ref：primary key 或 unique key 索引的所有部分被连接使用，最多只会返回一条符合条件的记录。这可能是在 const 之外最好的联接类型了，简单的 select 查询不会出现这种 type。

mysql> explain select * from film_actor left join film on film_actor.film_id =film.id;+----+-------------+------------+--------+---------------+-------------------+---------+-------------------------+------+-------------+

+----+-------------+------------+--------+---------------+-------------------+---------+-------------------------+------+-------------+

+----+-------------+------------+--------+---------------+-------------------+---------+-------------------------+------+-------------+

ref：相比 eq_ref，不使用唯一索引，而是使用普通索引或者唯一性索引的部分前缀，索引要和某个值相比较，可能会找到多个符合条件的行。

1. 简单 select查询，name是普通索引(非唯一索引)

mysql> explain select * from film where name ="film1";+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+--------------------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+--------------------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+--------------------------+

2.关联表查询，idx_film_actor_id是film_id和actor_id的联合索引，这里使用到了film_actor的左边前缀film_id部分。

mysql> explain select * from film left join film_actor on film.id =film_actor.film_id;+----+-------------+------------+-------+-------------------+-------------------+---------+--------------+------+-------------+

+----+-------------+------------+-------+-------------------+-------------------+---------+--------------+------+-------------+

+----+-------------+------------+-------+-------------------+-------------------+---------+--------------+------+-------------+

ref_or_null：类似ref，但是可以搜索值为NULL的行。

mysql> explain select * from film where name = "film1" or name is null;+----+-------------+-------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+--------------------------+

+----+-------------+-------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+--------------------------+

+----+-------------+-------+-------------+---------------+----------+---------+-------+------+--------------------------+

index_merge：表示使用了索引合并的优化方法。例如下表：id是主键，tenant_id是普通索引。or 的时候没有用 primary key，而是使用了 primary key(id) 和 tenant_id 索引

mysql> explain select * from role where id = 11011 or tenant_id = 8888;+----+-------------+-------+-------------+-----------------------+-----------------------+---------+------+------+-------------------------------------------------+

+----+-------------+-------+-------------+-----------------------+-----------------------+---------+------+------+-------------------------------------------------+

+----+-------------+-------+-------------+-----------------------+-----------------------+---------+------+------+-------------------------------------------------+

range：范围扫描通常出现在 in(), between ,> ,= 等操作中。使用一个索引来检索给定范围的行。

mysql> explain select * from actor where id > 1;+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

index：和ALL一样，不同就是mysql只需扫描索引树，这通常比ALL快一些。

mysql> explain select count(*) fromfilm;+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

ALL：即全表扫描，意味着mysql需要从头到尾去查找所需要的行。通常情况下这需要增加索引来进行优化了

mysql> explain select * fromactor;+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+

5. possible_keys列

这一列显示查询可能使用哪些索引来查找。

explain 时可能出现 possible_keys 有列，而 key 显示 NULL 的情况，这种情况是因为表中数据不多，mysql认为索引对此查询帮助不大，选择了全表查询。

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 子句看是否可以创造一个适当的索引来提高查询性能，然后用 explain 查看效果。

6. key列

这一列显示mysql实际采用哪个索引来优化对该表的访问。

如果没有使用索引，则该列是 NULL。如果想强制mysql使用或忽视possible_keys列中的索引，在查询中使用 force index、ignore index。

7. key_len列

这一列显示了mysql在索引里使用的字节数，通过这个值可以算出具体使用了索引中的哪些列。

举例来说，film_actor的联合索引 idx_film_actor_id 由 film_id 和 actor_id 两个int列组成，并且每个int是4字节。通过结果中的key_len=4可推断出查询使用了第一个列：film_id列来执行索引查找。

mysql> explain select * from film_actor where film_id = 2;+----+-------------+------------+------+-------------------+-------------------+---------+-------+------+-------------+

+----+-------------+------------+------+-------------------+-------------------+---------+-------+------+-------------+

+----+-------------+------------+------+-------------------+-------------------+---------+-------+------+-------------+

key_len计算规则如下：

字符串

char(n)：n字节长度

varchar(n)：2字节存储字符串长度，如果是utf-8，则长度 3n + 2

数值类型

tinyint：1字节

smallint：2字节

int：4字节

bigint：8字节

时间类型

date：3字节

timestamp：4字节

datetime：8字节

如果字段允许为 NULL，需要1字节记录是否为 NULL

索引最大长度是768字节，当字符串过长时，mysql会做一个类似左前缀索引的处理，将前半部分的字符提取出来做索引。

8. ref列

这一列显示了在key列记录的索引中，表查找值所用到的列或常量，常见的有：const(常量)，func，NULL，字段名(例：film.id)

9. rows列

这一列是mysql估计要读取并检测的行数，注意这个不是结果集里的行数。

10. Extra列

这一列展示的是额外信息。常见的重要值如下：

distinct: 一旦mysql找到了与行相联合匹配的行，就不再搜索了

mysql> explain select distinct name from film left join film_actor on film.id =film_actor.film_id;+----+-------------+------------+-------+-------------------+-------------------+---------+--------------+------+------------------------------+

+----+-------------+------------+-------+-------------------+-------------------+---------+--------------+------+------------------------------+

+----+-------------+------------+-------+-------------------+-------------------+---------+--------------+------+------------------------------+

Using index：这发生在对表的请求列都是同一索引的部分的时候，返回的列数据只使用了索引中的信息，而没有再去访问表中的行记录。是性能高的表现。

mysql> explain select id from film order byid;+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

Using where：mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤。就是先读取整行数据，再按 where 条件进行检查，符合就留下，不符合就丢弃。

mysql> explain select * from film where id > 1;+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+--------------------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+--------------------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+--------------------------+

Using temporary：mysql需要创建一张临时表来处理查询。出现这种情况一般是要进行优化的，首先是想到用索引来优化。

1. actor.name没有索引，此时创建了张临时表来distinct

mysql> explain select distinct name fromactor;+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-----------------+

2. film.name建立了idx_name索引，此时查询时extra是using index,没有用临时表

mysql> explain select distinct name fromfilm;+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

Using filesort：mysql 会对结果使用一个外部索引排序，而不是按索引次序从表里读取行。此时mysql会根据联接类型浏览所有符合条件的记录，并保存排序关键字和行指针，然后排序关键字并按顺序检索行信息。这种情况下一般也是要考虑使用索引来优化的。

1. actor.name未创建索引，会浏览actor整个表，保存排序关键字name和对应的id，然后排序name并检索行记录

mysql> explain select * from actor order byname;+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+----------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+----------------+

+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+----------------+

2. film.name建立了idx_name索引,此时查询时extra是using indexmysql> explain select * from film order byname;+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+

使用的表

以上所有sql使用的表和数据：

DROP TABLE IF EXISTS`actor`;CREATE TABLE`actor` (

`id`int(11) NOT NULL,

`name`varchar(45) DEFAULT NULL,

`update_time`datetime DEFAULT NULL,PRIMARY KEY(`id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;INSERT INTO`actor` (`id`, `name`, `update_time`)VALUES(1,'a','2017-12-22 15:27:18'), (2,'b','2017-12-22 15:27:18'), (3,'c','2017-12-22 15:27:18');DROP TABLE IF EXISTS`film`;CREATE TABLE`film` (

`id`int(11) NOT NULLAUTO_INCREMENT,

`name`varchar(10) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY(`id`),KEY`idx_name` (`name`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;INSERT INTO`film` (`id`, `name`)VALUES(3,'film0'),(1,'film1'),(2,'film2');DROP TABLE IF EXISTS`film_actor`;CREATE TABLE`film_actor` (

`id`int(11) NOT NULL,

`film_id`int(11) NOT NULL,

`actor_id`int(11) NOT NULL,PRIMARY KEY(`id`),KEY`idx_film_actor_id` (`film_id`,`actor_id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;INSERT INTO`film_actor` (`id`, `film_id`, `actor_id`)VALUES(1,1,1),(2,1,2),(3,2,1);

参考

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