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MySQL——Explain中的部分字段含义

EXPLAIN可能返回多行，每一行揭示了在一个关联查询中，MySQL读取的一个表的细节。所以单表查询可以看成一个只有一个表的关联查询，EXPLAIN只返回一行。

本篇虽然参考了MySQL的官方文档，但官方文档中给的细节太少了，所以有很多我根据测试所意淫出来的理论，我不敢保证这些理论的正确性，我也找不到证据证明它们完全正确。所以理性参考，如果您有其它见解欢迎留言评论！

EXPLAIN Join Types

Explain返回值中的type字段的含义，它揭示了表是如何被连接的（在MySQL中即使是单表查询也被抽象成关联查询）。

下面是该字段可能的值，从情况好到坏排序：

system

官方的说法是在表只有一行时它会被看作“系统表”，这时查询就是system类型，不过我构建了一行的表，也查询了MySQL中的只有一行的系统表，结果都没有显示type=system。

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const

当一个表最多有一个行是匹配的，并且是在查询开始时读取，这时type=const。当你比较主键和唯一索引的全部部分时，就是const，因为最多出现一条数据。

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对标的就是上面这种普通的主键或唯一键等值查询，很好理解。

我脑袋里突然想到，假设我们在做一对一的多表连接，也就是在另一个表中的外键也具有UNIQUE约束，这时，被连接的表也只有一条对应的数据，此时该表的type是否是const？

下面，staff代表一个员工，员工有一个账号account，它们是一对一的，staff.id对应account.staff_id，并且在这个account.staff_id上有唯一约束：

EXPLAIN SELECT * FROM staff 
    JOIN account ON staff.id=account.staff_id\G;

可以看到account表的type并非const，即使对应的确实只有一行。

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但当我们把上面的查询加一个限定条件：

EXPLAIN SELECT * FROM staff 
    JOIN account ON staff.id=account.staff_id
    WHERE staff.id = 1\G;

两个表又都会用上const：

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WTF????Excuse me????

我猜应该是这样的，const只对应WHERE中把条件给出来，并且能直接应用到当前MySQL正在检索的表上从而直接得出一行的情况，而第一个例子里没有WHERE，第二个例子虽然WHERE只针对staff表，但《高性能MySQL》一书中说，这个条件实际会被MySQL优化器也传递给被连接的表，所以这里也用到了const。

eq_ref

对于前面表中的每一个组合，读取该表中的一行。当连接使用索引的所有部分，并且这个索引是主索引或唯一索引。

也就是前面const中第一个例子的account表。

要注意的是，const和eq_ref中说的取一行，不等价于结果中只有一行，一个查询在特定的参数下可能只返回一行结果，但换一个参数可能就返回多行了，这里的一行的意思是具有某些索引约束，在任何情况下都只可能返回一行。

ref

对于前面表中的每一个组合，读取该表中所有匹配的行。这在索引使用最左前缀或者键不是主键或唯一键的情况下。如果只匹配少数行，那么ref或许不错。

一对多查询是一个很好的例子，下面是查找指定国家的所有城市的例子：

EXPLAIN SELECT country, city 
FROM country JOIN city 
USING(country_id) WHERE country_id = 1\G;

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城市表的type=ref。

fulltext

使用全文索引执行时

ref_or_null

除了额外的搜索NULL值的行以外，符合ref的条件。

SELECT * FROM ref_table
  WHERE key_column=expr OR key_column IS NULL;

index merge

该连接类型指示了索引合并优化被使用了。好像也就是MRR优化。就是在查询条件中有针对一个索引的多个范围查询，MySQL会将它们拆成单独的范围，分别进行查询，再将结果进行合并。

unique_subquery

替换了如下形式的子查询中的某些eq_ref，子查询中返回不重复的唯一值：

EXPLAIN SELECT account.username FROM account
WHERE staff_id IN (
    SELECT id FROM staff WHERE dept_id = 1
)\G;

但我这里显示的还是eq_ref。

index_subquery

类似unique_subquery，但不要求子查询中返回不重复的唯一值。也就是说替换了ref喽。

value IN (SELECT key_column FROM single_table WHERE some_expr)

range

使用索引检查指定范围的行时。

range can be used when a key column is compared to a constant using any of the =, <>, >, >=, <, <=, IS NULL, <=>, BETWEEN, LIKE, or IN() operators:

index

index和ALL类似，但index出现在索引被扫描了的情况下，有两种情况：

  1. 如果索引是查询的一个覆盖索引，在这个情况下，只有索引文件会被扫描。Extra字段中包含Using index。之所以只扫描索引是因为索引文件比整个表小，所以更快。
  2. 执行一个索引扫描，并按照索引顺序查找数据行。Extra中没有Using index

当查询只使用属于单个索引的列时，MySQL可以使用该策略。

ALL

全表扫描。应该使用索引来避免出现ALL的情况。

EXPLAIN Extra Information

包含MySQL如何解析这次查询的额外信息。

只解释该列的一些常用的值

Using filesort

MySQL必须在获取全部数据后，为按照指定顺序获取结果来做额外的操作，这个操作并不一定是使用文件系统来进行排序，其实这个排序也可能在内存中完成，不过MySQL将它们统称为filesort。

也就是说要排序的列不能应用索引的有序性的情况。

Using index

只需要使用索引所带来的信息就能满足查询，而不需要去做额外的读取实际行的操作。

InnoDB表中的聚集索引不会显示Using index

Using index condition

MySQL5.6中为了ICP机制所添加，它是指在查找索引时就可以过滤掉那些不需要的行，而无需在服务器层再使用WHERE过滤。

Using temporary

想要解析这个查询，MySQL必须建立一些temp表。常见于GROUP BY和ORDER BY的时候。

Using where

服务器层通过WHERE子句来过滤哪些行要发送给下一个表或客户端。

Extra的一些示例

首先，Extra字段中可能包含多个值，比如Using index可以和Using where同时出现，因为两个值出现的条件被同时满足，这在MySQL5.6以下的版本中很常见。而且MySQL5.6之后，由于出现了很多针对索引的优化，所以很多以前性能低下的行为不会出现，所以经常会出现同一条语句在MySQL5.6和MySQL5.6以下返回的Extra字段不同。下面，我会使用8.0.29版本和5.5版本分别对同一条SQL进行解释，来揭示它们行为的不同。

Using where和Using index同时出现

下面是MySQL官方的示例数据库sakila中的actor表，这里last_name是一个非唯一索引，存储引擎是InnoDB。

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执行下面的语句：

EXPLAIN
    SELECT actor_id, last_name FROM actor
    WHERE last_name='GUINESS'\G;

请注意，这里我们使用了覆盖索引，所以Using index的条件一定能满足，结果中一定有Using index。下面是8.0.29中的结果：

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只有Using index，这证明该版本并没有使用WHERE在服务器层进行检查，直接应用了索引返回的值。

下面是5.5中的结果：

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这证明，5.5中虽然使用覆盖索引，但还是会在应用层对WHERE条件进行校验，不过因为Using index的出现，所以没有回表查询，这条语句的性能也不会太差。

有的教程里说Using where出现就是需要回表查询，是性能低下的体现，如果只有单独一个Using where而没有Using index，这句话还比较靠谱，但是很容易让人误解。像上面那种情况，这时根本不用在意这个Using where的出现。

5.5版本在什么情况下会单独出现Using index

据我测试，你需要一个唯一索引，并且进行能够覆盖索引的等值查询。

这是sakila数据库中的另一个表，它有一个唯一非主索引。

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下面我们对它在5.5中进行覆盖等值查询

EXPLAIN
SELECT manager_staff_id, store_id 
FROM store WHERE manager_staff_id = 1\G;

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想象我们破坏掉上面的条件，会出现什么效果：

  1. 破坏索引覆盖性，让索引无法覆盖查询

    首先，索引覆盖性被破坏，证明需要回表查询，Using index不会出现。

    其次，等值查询没被破坏，所以Where条件并不需要在服务器层被使用，Using where不会出现。

    综上所述，Extra为空

    img

  2. 破坏等值查询

    首先覆盖索引没被破坏，所以Using index会出现。

    其次，等值查询被破坏了，MySQL5.6以下的服务器在这种情况下会对索引进行扫描，并且返回到服务器层应用WHERE条件。而在5.6及以上，这种情况会使用ICP。所以Extra字段在MySQL5.5中包含Using Where和Using index，在8.0.29中只出现Using index condition

    下面是5.5的：
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    下面是8.0.29的，可惜我猜错了，8.0.29中也是Using where+Using index，这证明没有应用ICP机制，但是注意type字段已经从index变成了range，这证明存储引擎层没有返回没用的数据让服务器层过滤，这比5.5中好了：
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    官方文档中有何时会应用ICP机制的列表，可以查看，另外提一嘴，上面没应用ICP是因为该扫描中存储引擎无需回原表

  3. 一同破坏覆盖性和等值查询
    首先，Using index肯定没了，不管是什么版本，而5.5版本只会出现Using where

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    在8.0.29版本使用了ICP：

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什么时候单独出现Using where

关键在于我们要构造一个查询，这个查询不能用到索引，并且让服务器应用WHERE条件，那很简单啊，在一个没索引的列上应用条件就好了啊。

下面这个查询无论在5.5还是8.0.29都会显示Using where.

EXPLAIN
SELECT * FROM actor WHERE first_name='SSSS'\G;

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Using filesort

  1. 当你在没索引的列上排序
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  2. 当你在有索引的列上排序，但是还是索引还是无法覆盖该查询，还要搜索原表来获取行，MySQL决定为了避免太多的随机IO而选择进行全表扫描时。当然这种情况下有时会进行MRR优化
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  3. 当你在没有索引的列上GroupBy时，该操作需要先进行排序
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posted @ 2022-07-01 16:32  yudoge  阅读(228)  评论(0)  编辑  收藏  举报