MySQL EXPLAIN命令詳解學(xué)習(xí)
MySQL的EXPLAIN命令用于SQL語句的查詢執(zhí)行計(jì)劃(QEP)。這條命令的輸出結(jié)果能夠讓我們了解MySQL 優(yōu)化器是如何執(zhí)行SQL 語句的。這條命令并沒有提供任何調(diào)整建議，但它能夠提供重要的信息幫助你做出調(diào)優(yōu)決策。
1. 語法
MySQL 的EXPLAIN 語法可以運(yùn)行在SELECT 語句或者特定表上。如果作用在表上，那么此命令等同于DESC 表命令。UPDATE和DELETE 命令也需要進(jìn)行性能改進(jìn)，當(dāng)這些命令不是直接在表的主碼上運(yùn)行時(shí)，為了確保***化的索引使用率，需要把它們改寫成SELECT 語句(以便對它們執(zhí)行EXPLAIN 命令)。請看下面的示例：
- UPDATE table1
- SET col1 = X, col2 = Y
- WHERE id1 = 9
- AND dt >= '2010-01-01';
這個(gè)UPDATE語句可以被重寫成為下面這樣的SELECT語句：
- SELECT col1, col2
- FROM table1
- WHERE id1 = 9
- AND dt >= '2010-01-01';
在5.6.10版本里面,是可以直接對dml語句進(jìn)行explain分析操作的.
MySQL 優(yōu)化器是基于開銷來工作的，它并不提供任何的QEP的位置。這意味著QEP 是在每條SQL 語句執(zhí)行的時(shí)候動態(tài)地計(jì)
算出來的。在MySQL 存儲過程中的SQL 語句也是在每次執(zhí)行時(shí)計(jì)算QEP 的。存儲過程緩存僅僅解析查詢樹。
2. 各列詳解
MySQL EXPLAIN命令能夠?yàn)镾QL語句中的每個(gè)表生成以下信息：
- mysql> EXPLAIN SELECT * FROM inventory WHERE item_id = 16102176\G;
- ********************* 1. row ***********************
- id: 1
- select_type: SIMPLE
- table: inventory
- type: ALL
- possible_keys: NULL
- key: NULL
- key_len: NULL
- ref: NULL
- rows: 787338
- Extra: Using where
這個(gè)QEP 顯示沒有使用任何索引(也就是全表掃描)并且處理了大量的行來滿足查詢。對同樣一條SELECT 語句，一個(gè)優(yōu)化過的QEP 如下所示：
- ********************* 1. row ***********************
- id: 1
- select_type: SIMPLE
- table: inventory
- type: ref
- possible_keys: item_id
- key: item_id
- key_len: 4
- ref: const
- rows: 1
- Extra:
在這個(gè)QEP 中，我們看到使用了一個(gè)索引，且估計(jì)只有一行數(shù)據(jù)將被獲取。
QEP 中每個(gè)行的所有列表如下所示：
id
select_type
table
partitions(這一列只有在EXPLAIN PARTITIONS 語法中才會出現(xiàn))
possible_keys
key
key_len
ref
rows
filtered(這一列只有在EXPLAINED EXTENDED 語法中才會出現(xiàn))
Extra
這些列展示了SELECT 語句對每一個(gè)表的QEP。一個(gè)表可能和一個(gè)物理模式表或者在SQL 執(zhí)行時(shí)生成的內(nèi)部臨時(shí)表(例如從子查詢或者合并操作會產(chǎn)生內(nèi)部臨時(shí)表)相關(guān)聯(lián)。
可以參考MySQL Reference Manual 獲得更多信息：http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/explain-output.html。
2.1 key
key 列指出優(yōu)化器選擇使用的索引。一般來說SQL 查詢中的每個(gè)表都僅使用一個(gè)索引。也存在索引合并的少數(shù)例外情況，如給定表上用到了兩個(gè)或者更多索引。
下面是QEP 中key 列的示例：
key: item_id
key: NULL
key: first, last
SHOW CREATE TABLE <table>命令是最簡單的查看表和索引列細(xì)節(jié)的方式。和key 列相關(guān)的列還包括possible_keys、rows 以及key_len。
2.2 ROWS
rows 列提供了試圖分析所有存在于累計(jì)結(jié)果集中的行數(shù)目的MySQL 優(yōu)化器估計(jì)值。QEP 很容易描述這個(gè)很困難的統(tǒng)計(jì)量。
查詢中總的讀操作數(shù)量是基于合并之前行的每一行的rows 值的連續(xù)積累而得出的。這是一種嵌套行算法。
以連接兩個(gè)表的QEP 為例。通過id=1 這個(gè)條件找到的***行的rows 值為1，這等于對***個(gè)表做了一次讀操作。第二行是
通過id=2 找到的，rows 的值為5。這等于有5 次讀操作符合當(dāng)前1 的積累量。參考兩個(gè)表，讀操作的總數(shù)目是6。在另一個(gè)QEP
中，***rows 的值是5，第二rows 的值是1。這等于***個(gè)表有5 次讀操作，對5個(gè)積累量中每個(gè)都有一個(gè)讀操作。因此兩個(gè)表
總的讀操作的次數(shù)是10(5+5)次。
***的估計(jì)值是1，一般來說這種情況發(fā)生在當(dāng)尋找的行在表中可以通過主鍵或者唯一鍵找到的時(shí)候。
在下面的QEP 中，外面的嵌套循環(huán)可以通過id=1 來找到，其估計(jì)的物理行數(shù)是1。第二個(gè)循環(huán)處理了10行。
- ********************* 1. row ***********************
- id: 1
- select_type: SIMPLE
- table: p
- type: const
- possible_keys: PRIMARY
- key: PRIMARY
- key_len: 4
- ref: const
- rows: 1
- Extra:
- ********************* 2. row ***********************
- id: 1
- select_type: SIMPLE
- table: c
- type: ref
- possible_keys: parent_id
- key: parent_id
- key_len: 4
- ref: const
- rows: 10
- Extra:
可以使用SHOW STATUS 命令來查看實(shí)際的行操作。這個(gè)命令可以提供***的確認(rèn)物理行操作的方式。請看下面的示例：
- mysql> SHOW SESSION STATUS LIKE 'Handler_read%';
- +-----------------------+-------+
- | Variable_name | Value |
- +-----------------------+-------+
- | Handler_read_first | 0 |
- | Handler_read_key | 0 |
- | Handler_read_last | 0 |
- | Handler_read_next | 0 |
- | Handler_read_prev | 0 |
- | Handler_read_rnd | 0 |
- | Handler_read_rnd_next | 11 |
- +-----------------------+-------+
- 7 rows in set (0.00 sec)
在下一個(gè)QEP 中，通過id=1 找到的外層嵌套循環(huán)估計(jì)有160行。第二個(gè)循環(huán)估計(jì)有1 行。
- ********************* 1. row ***********************
- id: 1
- select_type: SIMPLE
- table: p
- type: ALL
- possible_keys: NULL
- key: NULL
- key_len: NULL
- ref: NULL
- rows: 160
- Extra:
- ********************* 2. row ***********************
- id: 1
- select type: SIMPLE
- table: c
- type: ref
- possible_keys: PRIMARY,parent_id
- key: parent_id
- key_len: 4
- ref: test.p.parent_id
- rows: 1
- Extra: Using where
通過SHOW STATUS 命令可以查看實(shí)際的行操作，該命令表明物理讀操作數(shù)量大幅增加。請看下面的示例：
- mysql> SHOW SESSION STATUS LIKE 'Handler_read%';
- +--------------------------------------+---------+
- | Variable_name | Value |
- +--------------------------------------+---------+
- | Handler_read_first | 1 |
- | Handler_read_key | 164 |
- | Handler_read_last | 0 |
- | Handler_read_next | 107 |
- | Handler_read_prev | 0 |
- | Handler_read_rnd | 0 |
- | Handler_read_rnd_next | 161 |
- +--------------------------------------+---------+
相關(guān)的QEP 列還包括key列。
2.3 possible_keys
possible_keys 列指出優(yōu)化器為查詢選定的索引。
一個(gè)會列出大量可能的索引(例如多于3 個(gè))的QEP 意味著備選索引數(shù)量太多了，同時(shí)也可能提示存在一個(gè)無效的單列索引。
可以用第2 章詳細(xì)介紹過的SHOW INDEXES 命令來檢查索引是否有效且是否具有合適的基數(shù)。
為查詢確定QEP 的速度也會影響到查詢的性能。如果發(fā)現(xiàn)有大量的可能的索引，則意味著這些索引沒有被使用到。
相關(guān)的QEP 列還包括key 列。
2.4 key_len
key_len 列定義了用于SQL 語句的連接條件的鍵的長度。此列值對于確認(rèn)索引的有效性以及多列索引中用到的列的數(shù)目很重要。
此列的一些示例值如下所示：
此列的一些示例值如下所示：
- key_len: 4 // INT NOT NULL
- key_len: 5 // INT NULL
- key_len: 30 // CHAR(30) NOT NULL
- key_len: 32 // VARCHAR(30) NOT NULL
- key_len: 92 // VARCHAR(30) NULL CHARSET=utf8
從這些示例中可以看出，是否可以為空、可變長度的列以及key_len 列的值只和用在連接和WHERE 條件中的索引的列有關(guān)。索引中的其他列會在ORDER BY或者GROUP BY 語句中被用到。下面這個(gè)來自于著名的開源博客軟件WordPress 的表展示了如何以***方式使用帶有定義好的表索引的SQL 語句：
- CREATE TABLE `wp_posts` (
- `ID` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
- `post_date` datetime NOT NULL DEFAULT '0000-00-00 00:00:00',
- `post_status` varchar(20) NOT NULL DEFAULT 'publish' ,
- `post_type` varchar(20) NOT NULL DEFAULT 'post',
- PRIMARY KEY (`ID`),
- KEY `type_status_date`(`post_type`,`post_status`,`post_date`,`ID`)
- ) DEFAULT CHARSET=utf8
- CREATE TABLE `wp_posts` (
- `ID` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
- `post_date` datetime NOT NULL DEFAULT '0000-00-00 00:00:00',
- `post_status` varchar(20) NOT NULL DEFAULT 'publish' ,
- `post_type` varchar(20) NOT NULL DEFAULT 'post',
- PRIMARY KEY (`ID`),
- KEY `type_status_date`(`post_type`,`post_status`,`post_date`,`ID`)
- ) DEFAULT CHARSET=utf8
這個(gè)表的索引包括post_type、post_status、post_date 以及ID列。下面是一個(gè)演示索引列用法的SQL 查詢：
- EXPLAIN SELECT ID, post_title FROM wp_posts WHERE post_type=’post’ AND post_date > ‘2010-06-01’;
這個(gè)查詢的QEP 返回的key_len 是62。這說明只有post_type列上的索引用到了(因?yàn)?20×3)+2=62)。盡管查詢在WHERE 語句中使用了post_type 和post_date 列，但只有post_type 部分被用到了。其他索引沒有被使用的原因是MySQL 只能使用定義索引的最左邊部分。為了更好地利用這個(gè)索引，可以修改這個(gè)查詢來調(diào)整索引的列。請看下面的示例：
- mysql> EXPLAIN SELECT ID, post_title
- -> FROM wp_posts
- -> WHERE post_type='post'
- -> AND post_status='publish'
- -> AND post_date > '2010-06-01';
在SELECT查詢的添加一個(gè)post_status 列的限制條件后，QEP顯示key_len 的值為132，這意味著post_type、post_status、post_date三列(62+62+8，(20×3)+2，(20×3)+2，8)都被用到了。此外，這個(gè)索引的主碼列ID 的定義是使用MyISAM 存儲索引的遺留痕跡。當(dāng)使用InnoDB 存儲引擎時(shí)，在非主碼索引中包含主碼列是多余的，這可以從key_len 的用法看出來。
相關(guān)的QEP 列還包括帶有Using index 值的Extra 列。
2.5 table
table 列是EXPLAIN 命令輸出結(jié)果中的一個(gè)單獨(dú)行的唯一標(biāo)識符。這個(gè)值可能是表名、表的別名或者一個(gè)為查詢產(chǎn)生臨時(shí)表的標(biāo)識符，如派生表、子查詢或集合。下面是QEP 中table 列的一些示例：
table: item
table: <derivedN>
table: <unionN,M>
表中N 和M 的值參考了另一個(gè)符合id 列值的table 行。相關(guān)的QEP 列還有select_type
2.6 select_type
select_type 列提供了各種表示table 列引用的使用方式的類型。最常見的值包括SIMPLE、PRIMARY、DERIVED 和UNION。其他可能的值還有UNION RESULT、DEPENDENT SUBQUERY、DEPENDENT UNION、UNCACHEABLE UNION 以及UNCACHEABLE QUERY。
1）. SIMPLE
對于不包含子查詢和其他復(fù)雜語法的簡單查詢，這是一個(gè)常 見的類型。
2）. PRIMARY
這是為更復(fù)雜的查詢而創(chuàng)建的首要表(也就是最外層的表)。這個(gè)類型通常可以在DERIVED 和UNION 類型混合使用時(shí)見到。
3）. DERIVED
當(dāng)一個(gè)表不是一個(gè)物理表時(shí)，那么就被叫做DERIVED。下面的SQL 語句給出了一個(gè)QEP 中DERIVED select-type 類型的
示例：
- mysql> EXPLAIN SELECT MAX(id)
- -> FROM (SELECT id FROM users WHERE first = ‘west’) c;
4）. DEPENDENT SUBQUERY
這個(gè)select-type 值是為使用子查詢而定義的。下面的SQL語句提供了這個(gè)值：
- mysql> EXPLAIN SELECT p.*
- -> FROM parent p
- -> WHERE p.id NOT IN (SELECT c.parent_id FROM child c);
5）. UNION
這是UNION 語句其中的一個(gè)SQL 元素。
6）. UNION RESULT
這是一系列定義在UNION 語句中的表的返回結(jié)果。當(dāng)select_type 為這個(gè)值時(shí)，經(jīng)?？梢钥吹絫able 的值是<unionN,M>，這說明匹配的id 行是這個(gè)集合的一部分。下面的SQL產(chǎn)生了一個(gè)UNION和UNION RESULT select-type：
- mysql> EXPLAIN SELECT p.* FROM parent p WHERE p.val
- LIKE ‘a%’
- -> UNION
- -> SELECT p.* FROM parent p WHERE p.id > 5;
2.7 partitions
partitions 列代表給定表所使用的分區(qū)。這一列只會在EXPLAIN
PARTITIONS 語句中出現(xiàn)。
2.8 Extra
Extra 列提供了有關(guān)不同種類的MySQL 優(yōu)化器路徑的一系列額外信息。Extra 列可以包含多個(gè)值，可以有很多不同的取值，并且這些值還在隨著MySQL 新版本的發(fā)布而進(jìn)一步增加。下面給出常用值的列表。你可以從下面的地址找到更全面的值的列表：http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/explain-output.html。
1）. Using where
這個(gè)值表示查詢使用了where 語句來處理結(jié)果——例如執(zhí)行全表掃描。如果也用到了索引，那么行的限制條件是通過獲取必要的數(shù)據(jù)之后處理讀緩沖區(qū)來實(shí)現(xiàn)的。
2）. Using temporary
這個(gè)值表示使用了內(nèi)部臨時(shí)(基于內(nèi)存的)表。一個(gè)查詢可能用到多個(gè)臨時(shí)表。有很多原因都會導(dǎo)致MySQL 在執(zhí)行查詢期間創(chuàng)建臨時(shí)表。兩個(gè)常見的原因是在來自不同表的列上使用了DISTINCT，或者使用了不同的ORDER BY 和GROUP BY 列。想了解更多內(nèi)容可以訪問http://forge.mysql.com/wiki/Overview_of_query_execution_and_use_of_temp_tables。可以強(qiáng)制指定一個(gè)臨時(shí)表使用基于磁盤的MyISAM 存儲引擎。
這樣做的原因主要有兩個(gè)：
內(nèi)部臨時(shí)表占用的空間超過min(tmp_table_size，max_heap_table_size)系統(tǒng)變量的限制
使用了TEXT/BLOB 列
3）. Using filesort
這是ORDER BY 語句的結(jié)果。這可能是一個(gè)CPU 密集型的過程?？梢酝ㄟ^選擇合適的索引來改進(jìn)性能，用索引來為查詢結(jié)果排序。詳細(xì)過程請參考第4章。
4）. Using index
這個(gè)值重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了只需要使用索引就可以滿足查詢表的要求，不需要直接訪問表數(shù)據(jù)。請參考第5 章的詳細(xì)示例來理解這個(gè)值。
5）. Using join buffer
這個(gè)值強(qiáng)調(diào)了在獲取連接條件時(shí)沒有使用索引，并且需要連接緩沖區(qū)來存儲中間結(jié)果。如果出現(xiàn)了這個(gè)值，那應(yīng)該注意，根據(jù)查詢的具體情況可能需要添加索引來改進(jìn)性能。
6）. Impossible where
這個(gè)值強(qiáng)調(diào)了where 語句會導(dǎo)致沒有符合條件的行。請看下面的示例：mysql> EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE 1=2;
7）. Select tables optimized away
這個(gè)值意味著僅通過使用索引，優(yōu)化器可能僅從聚合函數(shù)結(jié)果中返回一行。
8）. Distinct
這個(gè)值意味著MySQL 在找到***個(gè)匹配的行之后就會停止搜索其他行。
9）. Index merges
當(dāng)MySQL 決定要在一個(gè)給定的表上使用超過一個(gè)索引的時(shí)候，就會出現(xiàn)以下格式中的一個(gè)，詳細(xì)說明使用的索引以及合并的類型。
Using sort_union(…)
Using union(…)
Using intersect(…)
2.9 id
id 列是在QEP 中展示的表的連續(xù)引用。
2.10 ref
ref 列可以被用來標(biāo)識那些用來進(jìn)行索引比較的列或者常量。
2.11 filtered
filtered 列給出了一個(gè)百分比的值，這個(gè)百分比值和rows 列的值一起使用，可以估計(jì)出那些將要和QEP 中的前一個(gè)表進(jìn)行連接的行的數(shù)目。前一個(gè)表就是指id 列的值比當(dāng)前表的id 小的表。這一列只有在EXPLAIN EXTENDED 語句中才會出現(xiàn)。
2.12 type
type 列代表QEP 中指定的表使用的連接方式。下面是最常用的幾種連接方式：
const 當(dāng)這個(gè)表最多只有一行匹配的行時(shí)出現(xiàn)system 這是const 的特例，當(dāng)表只有一個(gè)row 時(shí)會出現(xiàn)
eq_ref 這個(gè)值表示有一行是為了每個(gè)之前確定的表而讀取的
ref 這個(gè)值表示所有具有匹配的索引值的行都被用到
range 這個(gè)值表示所有符合一個(gè)給定范圍值的索引行都被用到
ALL 這個(gè)值表示需要一次全表掃描其他類型的值還有fulltext 、ref_or_null 、index_merge 、unique_subquery、index_subquery 以及index。
想了解更多信息可以訪問http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/explain-output.html。
3. 解釋EXPLAIN 輸出結(jié)果
理解你的應(yīng)用程序(包括技術(shù)和實(shí)現(xiàn)可能性)和優(yōu)化SQL 語句同等重要。下面給出一個(gè)從父子關(guān)系中獲取孤立的父輩記錄的商業(yè)需求的例子。這個(gè)查詢可以用三種不同的方式構(gòu)造。盡管會產(chǎn)生相同的結(jié)果，但QEP 會顯示三種不同的路徑。
- mysql> EXPLAIN SELECT p.*
- -> FROM parent p
- -> WHERE p.id NOT IN (SELECT c.parent_id FROM child
- c)\G
- ********************* 1. row ***********************
- id: 1
- select type: PRIMARY
- table: p
- type: ALL
- possible_keys: NULL
- key: NULL
- key_len: NULL
- ref: NULL
- rows: 160
- Extra: Using where
- ********************* 2. row ***********************
- id: 2
- select_type: DEPENDENT SUBQUERY
- table: c
- type: index_subquery
- possible_keys: parent_id
- key: parent_id
- key_len: 4
- ref: func
- rows: 1
- Extra: Using index
- 2 rows in set (0.00 sec)
- EXPLAIN SELECT p.* FROM parent p LEFT JOIN child c ON p.id = c.parent_id WHERE c.child_id IS NULL\G
- ********************* 1. row ***********************
- id: 1
- select_type: SIMPLE
- table: p
- type: ALL
- possible_keys: NULL
- key: NULL
- key_len: NULL
- ref: NULL
- rows: 160
- Extra:
- ********************* 2. row ***********************
- id: 1
- select_type: SIMPLE
- table: c
- type: ref
- possible_keys: parent_id
- key: parent_id
- key_len: 4
- ref: test.p.id
- rows: 1
- Extra: Using where; Using index; Not exists
- 2 rows in set (0.00 sec)
