【MySQL运维】SQL性能分析之——explain执行计划

TangLu 1497 2021-10-12

一、什么是执行计划

执行计划是用于计算数据库优化器处理SQL的资源成本,在MySQL中使用执行计划的命令是explain(也可以写为desc、describe),通过该命令可以查看SQL在真正执行时所需要经历的一系列过程,通过执行结果可以看出一条复杂的SQL查找顺序、是否有通过索引查询等信息。执行计划命令所带的SQL并不会真正执行,所以不会担心占用系统资源,用于对SQL进行分析优化非常有用。如下示例:

mysql > EXPLAIN SELECT id,name FROM table;  #explain后面接上SQL即可


二、explain命令解析

explain执行计划分为了多列,以下是各列的说明

explain1.png

· id:id值相同的为同组SQL,会从上往下执行;如果存在子查询,id编号会递增,ID大的SQL会优先执行

· select_type:查询类型,SIMPLE为不包含UNION或子查询的简单查询;PRIMARY为关联查询或包含子查询的语句中最外层的那条语句;UNION为联合查询中第二个以及后面的查询;SUBQUERY为从句中包含的子查询。

· table:SQL所涉及到的表,一条SQL可能会涉及多张表,可以看这个分析具体是查哪张表有问题

· type:查询类型。按照执行效率从高到低为const(使用主键或唯一索引进行查询,可以直接返回需要查询的某条记录)、eq_ref(多表查询时使用主键或唯一索引进行查询)、ref(基于普通索引等值查询,比如包含了=的语句)、range(基于索引进行范围查询,比如包含了>、<、like、in、between、and、or的语句)、index(对某一个有索引的列进行遍历)、all(对整张表全表扫描)。通常需要对ALL或者INDEX类型做优化,至少达到range级别

· possible_keys与key:分别显示了可能会用到的索引和实际用到的索引。如果possible_keys非空而key为空,则要检查语句是否存在索引失效的清空,比如select *

· key_len:索引长度,主要是对联合索引进行分析,越短越好,通常大于100需要优化

· ref:多表查询时表之间字段引用关系,显示索引哪一列被使用了

· rows:SQL查询需要回表的次数

· filtered:扫描出来的行数与实际满足查询条件行数的比例,100%为最好情况。比如扫描了100行数据,有50行满足查询要求,那么显示为50

· extra:额外信息,如果出现Using temporary表示查询使用了临时表来存储结果,通常发生在对不同的列进行ORDER BY;如果出现Using filesort表示查询使用了order by、group by语句排序,但是没有可用的索引,此类查询比较消耗CPU,建议建立联合索引;如果出现Using index表示查询使用了覆盖索引,该SQL无需回表,性能最好;如果出现Using join buffer (Block Nested Loop) 代表多表 JOIN 连接没有走索引



三、索引成本导致优化器用错索引问题

1、索引基数

在执行SQL前优化器会分析所有可能的执行计划,然后根据CBO(基于成本的优化器)方法选择一个它认为成本最低的方法去执行,如下语句可以查看表中索引的基数,其中cardinality列就是语句根据索引可能使用到的查询可能性,数值越大越接近表的行数,说明区分度越高。

#查看表中索引的基数
show index from table_name;


2、索引基数会影响区分度

如果explain预估的rows值跟实际情况差距比较大,或者原本应该选择索引的语句最终放弃了索引,一般是因为索引统计不准确导致的。还有一种情况就是如果全表扫描的成本比二级索引成本低,就会存在有索引但是不使用的问题(为什么全表扫描比二级索引查询快? 因为二级索引需要回表,当回表的记录数非常大时,成本就会比直接扫描要慢,因此这取决于回表的记录数)

# 查看成本方法示例
EXPLAIN FORMAT=json SELECT o_custkey,SUM(o_totalprice) FROM orders GROUP BY o_custkey


3、优化索引

使用analyze table可以重新统计索引信息,并重新计算索引基数,适用于一些索引预估明显有问题的情况

analyze table test_table  #重新统计索引信息


4、强制索引

大部分情况可以通过analyze命令解决,或者强制指定索引进行查询。甚至还可以通过删掉不必要的索引来规避优化器选错索引的问题。

select * from tast_table force index(a) where a between 1 and 1000 and b between 50000 and 100000 order by b limit 1;
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