MySQL中EXPLAIN解释命令查看索引是否生效

今天药忘吃喽~ 2021-10-18 12:54 367阅读 0赞

explain显示了mysql如何使用索引来处理select语句以及连接表。可以帮助选择更好的索引和写出更优化的查询语句。

使用方法，在select语句前加上explain就可以了：

如：

1.  explain **select** surname,first\_name form a,b **where** a.id=b.id

EXPLAIN列的解释：

table：显示这一行的数据是关于哪张表的

type：这是重要的列，显示连接使用了何种类型。从最好到最差的连接类型为const、eq\_reg、ref、range、indexhe和ALL

possible\_keys：显示可能应用在这张表中的索引。如果为空，没有可能的索引。可以为相关的域从WHERE语句中选择一个合适的语句

key： 实际使用的索引。如果为NULL，则没有使用索引。很少的情况下，MYSQL会选择优化不足的索引。这种情况下，可以在SELECT语句中使用USE INDEX（indexname）来强制使用一个索引或者用IGNORE INDEX（indexname）来强制MYSQL忽略索引

key\_len：使用的索引的长度。在不损失精确性的情况下，长度越短越好

ref：显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数

rows：MYSQL认为必须检查的用来返回请求数据的行数

Extra：关于MYSQL如何解析查询的额外信息。将在表4.3中讨论，但这里可以看到的坏的例子是Using temporary和Using filesort，意思MYSQL根本不能使用索引，结果是检索会很慢

extra列返回的描述的意义

Distinct:一旦MYSQL找到了与行相联合匹配的行，就不再搜索了

Not exists: MYSQL优化了LEFT JOIN，一旦它找到了匹配LEFT JOIN标准的行，就不再搜索了

Range checked for each Record（index map:\#）:没有找到理想的索引，因此对于从前面表中来的每一个行组合，MYSQL检查使用哪个索引，并用它来从表中返回行。这是使用索引的最慢的连接之一

Using filesort: 看到这个的时候，查询就需要优化了。MYSQL需要进行额外的步骤来发现如何对返回的行排序。它根据连接类型以及存储排序键值和匹配条件的全部行的行指针来排序全部行

Using index: 列数据是从仅仅使用了索引中的信息而没有读取实际的行动的表返回的，这发生在对表的全部的请求列都是同一个索引的部分的时候

Using temporary 看到这个的时候，查询需要优化了。这里，MYSQL需要创建一个临时表来存储结果，这通常发生在对不同的列集进行ORDER BY上，而不是GROUP BY上

Where used 使用了WHERE从句来限制哪些行将与下一张表匹配或者是返回给用户。如果不想返回表中的全部行，并且连接类型ALL或index，这就会发生，或者是查询有问题不同连接类型的解释（按照效率高低的顺序排序）

system 表只有一行：system表。这是const连接类型的特殊情况

const:表中的一个记录的最大值能够匹配这个查询（索引可以是主键或惟一索引）。因为只有一行，这个值实际就是常数，因为MYSQL先读这个值然后把它当做常数来对待

eq\_ref:在连接中，MYSQL在查询时，从前面的表中，对每一个记录的联合都从表中读取一个记录，它在查询使用了索引为主键或惟一键的全部时使用

ref:这个连接类型只有在查询使用了不是惟一或主键的键或者是这些类型的部分（比如，利用最左边前缀）时发生。对于之前的表的每一个行联合，全部记录都将从表中读出。这个类型严重依赖于根据索引匹配的记录多少—越少越好

range:这个连接类型使用索引返回一个范围中的行，比如使用>或<查找东西时发生的情况

index: 这个连接类型对前面的表中的每一个记录联合进行完全扫描（比ALL更好，因为索引一般小于表数据）

ALL:这个连接类型对于前面的每一个记录联合进行完全扫描，这一般比较糟糕，应该尽量避免

转自 [http://www.jb51.net/article/38357.htm][http_www.jb51.net_article_38357.htm]

在分析查询性能时，考虑EXPLAIN关键字同样很管用。EXPLAIN关键字一般放在SELECT查询语句的前面，用于描述MySQL如何执行查询操作、以及MySQL成功返回结果集需要执行的行数。explain 可以帮助我们分析 select 语句,让我们知道查询效率低下的原因,从而改进我们查询,让查询优化器能够更好的工作。

**一、MySQL 查询优化器是如何工作的**  
MySQL 查询优化器有几个目标,但是其中最主要的目标是尽可能地使用索引,并且使用最严格的索引来消除尽可能多的数据行。最终目标是提交 SELECT 语句查找数据行,而不是排除数据行。优化器试图排除数据行的原因在于它排除数据行的速度越快,那么找到与条件匹配的数据行也就越快。如果能够首先进行最严格的测试,查询就可以执行地更快。  
EXPLAIN 的每个输出行提供一个表的相关信息,并且每个行包括下面的列:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>id</td> 
   <td>MySQL Query Optimizer 选定的执行计划中查询的序列号。表示查询中执行 select 子句或操作表的顺序,id 值越大优先级越高,越先被执行。id 相同,执行顺序由上至下。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>select_type 查询类型</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SIMPLE</td> 
   <td>简单的 select 查询,不使用 union 及子查询</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PRIMARY</td> 
   <td>最外层的 select 查询</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UNION</td> 
   <td>UNION 中的第二个或随后的 select 查询,不 依赖于外部查询的结果集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DEPENDENT UNION</td> 
   <td>UNION 中的第二个或随后的 select 查询,依 赖于外部查询的结果集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SUBQUERY</td> 
   <td>子查询中的第一个 select 查询,不依赖于外 部查询的结果集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DEPENDENT SUBQUERY</td> 
   <td>子查询中的第一个 select 查询,依赖于外部 查询的结果集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DERIVED</td> 
   <td>用于 from 子句里有子查询的情况。 MySQL 会 递归执行这些子查询, 把结果放在临时表里。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UNCACHEABLE SUBQUERY</td> 
   <td>结果集不能被缓存的子查询,必须重新为外 层查询的每一行进行评估。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UNCACHEABLE UNION</td> 
   <td>UNION 中的第二个或随后的 select 查询,属 于不可缓存的子查询</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>table</td> 
   <td>输出行所引用的表</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>type 重要的项,显示连接使用的类型,按最 优到最差的类型排序</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>system</td> 
   <td>表仅有一行(=系统表)。这是 const 连接类型的一个特例。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>const</td> 
   <td>const 用于用常数值比较 PRIMARY KEY 时。当 查询的表仅有一行时,使用 System。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>eq_ref</td> 
   <td>const 用于用常数值比较 PRIMARY KEY 时。当 查询的表仅有一行时,使用 System。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ref</td> 
   <td>连接不能基于关键字选择单个行,可能查找 到多个符合条件的行。 叫做 ref 是因为索引要 跟某个参考值相比较。这个参考值或者是一 个常数,或者是来自一个表里的多表查询的 结果值。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ref_or_null</td> 
   <td>如同 ref, 但是 MySQL 必须在初次查找的结果 里找出 null 条目,然后进行二次查找。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>index_merge</td> 
   <td>说明索引合并优化被使用了。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unique_subquery</td> 
   <td>在某些 IN 查询中使用此种类型,而不是常规的 ref:value IN (SELECT primary_key FROM single_table WHERE some_expr)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>index_subquery</td> 
   <td>在 某 些 IN 查 询 中 使 用 此 种 类 型 , 与 unique_subquery 类似,但是查询的是非唯一 性索引: value IN (SELECT key_column FROM single_table WHERE some_expr)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>range</td> 
   <td>只检索给定范围的行,使用一个索引来选择 行。key 列显示使用了哪个索引。当使用=、 &lt;&gt;、&gt;、&gt;=、&lt;、&lt;=、IS NULL、&lt;=&gt;、BETWEEN 或者 IN 操作符,用常量比较关键字列时,可 以使用 range。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>index</td> 
   <td>全表扫描,只是扫描表的时候按照索引次序 进行而不是行。主要优点就是避免了排序, 但是开销仍然非常大。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>all</td> 
   <td>最坏的情况,从头到尾全表扫描。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>possible_keys</td> 
   <td>指出 MySQL 能在该表中使用哪些索引有助于 查询。如果为空,说明没有可用的索引。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>key</td> 
   <td>MySQL 实际从 possible_key 选择使用的索引。 如果为 NULL,则没有使用索引。很少的情况 下,MYSQL 会选择优化不足的索引。这种情 况下,可以在 SELECT 语句中使用 USE INDEX (indexname)来强制使用一个索引或者用 IGNORE INDEX(indexname)来强制 MYSQL 忽略索引</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>key_len</td> 
   <td>使用的索引的长度。在不损失精确性的情况 下,长度越短越好。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ref</td> 
   <td>显示索引的哪一列被使用了</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rows</td> 
   <td>MYSQL 认为必须检查的用来返回请求数据的行数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

extra 中出现以下 2 项意味着 MYSQL 根本不能使用索引,效率会受到重大影响。应尽可能对此进行优化。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>extra 项</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Using filesort</td> 
   <td>表示 MySQL 会对结果使用一个外部索引排序,而不是从表里按索引次序读到相关内容。可能在内存或者磁盘上进行排序。MySQL 中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Using temporary</td> 
   <td>表示 MySQL 在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序 order by 和分组查询 group by。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**下面来举一个例子来说明下 explain 的用法。**  
先来一张表:

代码如下:

CREATE TABLE IF NOT EXISTS \`article\` (\`id\` int(10) unsigned NOT NULL AUTO\_INCREMENT,  
\`author\_id\` int(10) unsigned NOT NULL,  
\`category\_id\` int(10) unsigned NOT NULL,  
\`views\` int(10) unsigned NOT NULL,  
\`comments\` int(10) unsigned NOT NULL,  
\`title\` varbinary(255) NOT NULL,  
\`content\` text NOT NULL,  
PRIMARY KEY (\`id\`)  
);

再插几条数据:

代码如下:

INSERT INTO \`article\`  
(\`author\_id\`, \`category\_id\`, \`views\`, \`comments\`, \`title\`, \`content\`) VALUES  
(1, 1, 1, 1, '1', '1'),  
(2, 2, 2, 2, '2', '2'),  
(1, 1, 3, 3, '3', '3');

需求:  
查询 category\_id 为 1 且 comments 大于 1 的情况下,views 最多的 article\_id。  
先查查试试看:

代码如下:

EXPLAIN  
SELECT author\_id  
FROM \`article\`  
WHERE category\_id = 1 AND comments > 1  
ORDER BY views DESC  
LIMIT 1\\G

看看部分输出结果:

代码如下:

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 1. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: article  
         type: ALL  
possible\_keys: NULL  
          key: NULL  
      key\_len: NULL  
          ref: NULL  
         rows: 3  
        Extra: Using where; Using filesort  
1 row in set (0.00 sec)

很显然,type 是 ALL,即最坏的情况。Extra 里还出现了 Using filesort,也是最坏的情况。优化是必须的。

嗯,那么最简单的解决方案就是加索引了。好,我们来试一试。查询的条件里即 where 之后共使用了 category\_id,comments,views 三个字段。那么来一个联合索引是最简单的了。

如下:

ALTER TABLE \`article\` ADD INDEX x ( \`category\_id\` , \`comments\`, \`views\` );

结果有了一定好转,但仍然很糟糕:

代码如下:

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 1. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: article  
         type: range  
possible\_keys: x  
          key: x  
      key\_len: 8  
          ref: NULL  
         rows: 1  
        Extra: Using where; Using filesort  
1 row in set (0.00 sec)

type 变成了 range,这是可以忍受的。但是 extra 里使用 Using filesort 仍是无法接受的。但是我们已经建立了索引,为啥没用呢?这是因为按照 BTree 索引的工作原理,先排序 category\_id,如果遇到相同的 category\_id 则再排序 comments,如果遇到相同的 comments 则再排序 views。当 comments 字段在联合索引里处于中间位置时,因comments > 1 条件是一个范围值(所谓 range),MySQL 无法利用索引再对后面的 views 部分进行检索,即 range 类型查询字段后面的索引无效。  
那么我们需要抛弃 comments,删除旧索引:

代码如下:

DROP INDEX x ON article;

然后建立新索引:

代码如下:

ALTER TABLE \`article\` ADD INDEX y ( \`category\_id\` , \`views\` ) ;

接着再运行查询:

代码如下:

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 1. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: article  
         type: ref  
possible\_keys: y  
          key: y  
      key\_len: 4  
          ref: const  
         rows: 1  
        Extra: Using where  
1 row in set (0.00 sec)

可以看到,type 变为了 ref,Extra 中的 Using filesort 也消失了,结果非常理想。  
再来看一个多表查询的例子。  
首先定义 3个表 class 和 room。

代码如下:

CREATE TABLE IF NOT EXISTS \`class\` (  
\`id\` int(10) unsigned NOT NULL AUTO\_INCREMENT,  
\`card\` int(10) unsigned NOT NULL,  
PRIMARY KEY (\`id\`)  
);  
CREATE TABLE IF NOT EXISTS \`book\` (  
\`bookid\` int(10) unsigned NOT NULL AUTO\_INCREMENT,  
\`card\` int(10) unsigned NOT NULL,  
PRIMARY KEY (\`bookid\`)  
);  
CREATE TABLE IF NOT EXISTS \`phone\` (  
\`phoneid\` int(10) unsigned NOT NULL AUTO\_INCREMENT,  
\`card\` int(10) unsigned NOT NULL,  
PRIMARY KEY (\`phoneid\`)  
) engine = innodb;

然后再分别插入大量数据。插入数据的php脚本：

代码如下:

<?php  
$link = mysql\_connect("localhost","root","870516");  
mysql\_select\_db("test",$link);  
for($i=0;$i<10000;$i++)  
\{  
    $j   = rand(1,20);  
    $sql = " insert into class(card) values(\{$j\})";  
    mysql\_query($sql);  
\}  
for($i=0;$i<10000;$i++)  
\{  
    $j   = rand(1,20);  
    $sql = " insert into book(card) values(\{$j\})";  
    mysql\_query($sql);  
\}  
for($i=0;$i<10000;$i++)  
\{  
    $j   = rand(1,20);  
    $sql = " insert into phone(card) values(\{$j\})";  
    mysql\_query($sql);  
\}  
mysql\_query("COMMIT");  
?>

然后来看一个左连接查询:

代码如下:

explain select \* from class left join book on class.card = book.card\\G

分析结果是:

代码如下:

显然第二个 ALL 是需要我们进行优化的。  
建立个索引试试看:

代码如下:

ALTER TABLE \`book\` ADD INDEX y ( \`card\`);

代码如下:

可以看到第二行的 type 变为了 ref,rows 也变成了 1741\*18,优化比较明显。这是由左连接特性决定的。LEFT JOIN 条件用于确定如何从右表搜索行,左边一定都有,所以右边是我们的关键点,一定需要建立索引。  
删除旧索引:

代码如下:

DROP INDEX y ON book;

建立新索引。

复制代码 代码如下:

ALTER TABLE \`class\` ADD INDEX x ( \`card\`);

结果

复制代码 代码如下:

基本无变化。  
       然后来看一个右连接查询:

复制代码 代码如下:

explain select \* from class right join book on class.card = book.card;

分析结果是:

复制代码 代码如下:

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 1. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: book  
         type: ALL  
possible\_keys: NULL  
          key: NULL  
      key\_len: NULL  
          ref: NULL  
         rows: 20000  
        Extra:  
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 2. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: class  
         type: ref  
possible\_keys: x  
          key: x  
      key\_len: 4  
          ref: test.book.card  
         rows: 1000  
        Extra:  
2 rows in set (0.00 sec)

优化较明显。这是因为 RIGHT JOIN 条件用于确定如何从左表搜索行,右边一定都有,所以左边是我们的关键点,一定需要建立索引。  
删除旧索引:

复制代码 代码如下:

DROP INDEX x ON class;

建立新索引。

复制代码 代码如下:

ALTER TABLE \`book\` ADD INDEX y ( \`card\`);

结果

复制代码 代码如下:

基本无变化。

最后来看看 inner join 的情况:

复制代码 代码如下:

explain select \* from class inner join book on class.card = book.card;

结果:

复制代码 代码如下:

删除旧索引:

代码如下:

DROP INDEX y ON book;

结果

代码如下:

建立新索引。

代码如下:

ALTER TABLE \`class\` ADD INDEX x ( \`card\`);

结果

代码如下:

综上所述,inner join 和 left join 差不多,都需要优化右表。而 right join 需要优化左表。

我们再来看看三表查询的例子

添加一个新索引：

ALTER TABLE \`phone\` ADD INDEX z ( \`card\`);  
ALTER TABLE \`book\` ADD INDEX y ( \`card\`);

explain select \* from class left join book on class.card=book.card left join phone on book.card = phone.card;

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 1. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: class  
         type: ALL  
possible\_keys: NULL  
          key: NULL  
      key\_len: NULL  
          ref: NULL  
         rows: 20000  
        Extra:  
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 2. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: book  
         type: ref  
possible\_keys: y  
          key: y  
      key\_len: 4  
          ref: test.class.card  
         rows: 1000  
        Extra:  
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* 3. row \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
           id: 1  
  select\_type: SIMPLE  
        table: phone  
         type: ref  
possible\_keys: z  
          key: z  
      key\_len: 4  
          ref: test.book.card  
         rows: 260  
        Extra: Using index  
3 rows in set (0.00 sec)

后 2 行的 type 都是 ref 且总 rows 优化很好,效果不错。  
  
MySql 中的 explain 语法可以帮助我们改写查询,优化表的结构和索引的设置,从而最大地提高查询效率。当然,在大规模数据量时,索引的建立和维护的代价也是很高的,往往需要较长的时间和较大的空间,如果在不同的列组合上建立索引,空间的开销会更大。 **因此索引最好设置在需要经常查询的字段中**

[http_www.jb51.net_article_38357.htm]: http://www.jb51.net/article/38357.htm