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MySQL執行計劃（MySQL調優的重要利器）

2020-11-16 05:22:46 軟體設計

文章目錄

  • 看完本篇文章你能學到什么？
  • 一、MySQL執行計劃
    • 1.1 id欄位
    • 1.2 select_type 欄位
    • 1.3 table 欄位
    • 1.4 partitions 欄位
    • 1.5 type欄位
    • 1.6 possible_keys 欄位
    • 1.7 key 欄位
    • 1.8 key_len 欄位
    • 1.9 ref 欄位
    • 1.10 rows 欄位
    • 1.11 filtered 欄位
    • 1.12 extra 欄位
  • 二、總結
    • 好了，本篇就說到這里了，看完覺得有幫助的童鞋記得點贊！點贊！點贊！（重要的事情說三遍）

看完本篇文章你能學到什么？

1、掌握MySQL執行計劃所有欄位含義以及內容，為后續SQL調優提供幫助


2、對SQL調優有初步認識

一、MySQL執行計劃

專案開發中，性能往往都是是我們重點關注的問題，其實很多時候一個SQL往往是整個請求中瓶頸最大的地方，因此我們必須了解SQL陳述句的執行程序、資料庫中是如何掃描表、如何使用索引的、是否命中索引等資訊來幫助我們做SQL陳述句的優化，MySQL提供了explain/desc陳述句，來顯示這條SQL陳述句的執行計劃，執行計劃可以幫助我們查看SQL陳述句的執行情況，我們可以根據反饋的結果來進行SQL的優化，

  • 準備測驗資料
use test;
CREATE TABLE `test`.`role`  (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

CREATE TABLE `test`.`user`  (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `role_id` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

explain和desc效果一樣，都是幫我們列出SQL陳述句的執行計劃，

mysql> explain select * from user;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | user  | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> desc select * from user;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | user  | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

兩個陳述句的效果是一模一樣的，我們后面就統一使用explain來查看SQL陳述句的執行計劃，

1.1 id欄位

id欄位存在三種情況：

1）id相同：id越靠前的表越先執行

explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;

在這里插入圖片描述
2）id不同：id越大的表越先執行

explain select * from user u where u.role_id=(select id from role r where r.id=1);

在這里插入圖片描述
3）id有相同，也有不同：id相同越大的表越先執行，在id相同的表中，id越靠前的表越先執行

1.2 select_type 欄位

  • SIMPLE：簡單的 select 查詢，查詢中不包含子查詢或者 union
explain select * from user;

在這里插入圖片描述

  • PRIMARY：查詢條件中包含有子查詢時最外層的表（u1）
explain select * from user u1 where u1.id =(select id from user u2 where u2.id=1);

在這里插入圖片描述

  • UNION（u2）：使用到union關聯時，union關聯的表
  • UNION RESULT（<union1,2>）：使用union時，最終的結果集表
explain select * from user u1 union select * from user u2;

在這里插入圖片描述

  • DEPENDENT UNION（u3,u4）：在子查詢中使用到union的第二個以上的表
  • DEPENDENT SUBQUERY（u2）：在子查詢中,使用到union的第一表
EXPLAIN SELECT
	* 
FROM
	user u1 
WHERE
	u1.id IN ( 
		SELECT id FROM user u2 WHERE u2.id = 1 
		UNION 
		SELECT id FROM user u3 WHERE u3.id = 2 
		UNION 
		SELECT id FROM user u4 WHERE u4.id = 2  
	);

在這里插入圖片描述

  • SUBQUERY（u2）：條件子查詢中的表
explain select * from user u1 where u1.id =(select id from user u2 where u2.id=1);

在這里插入圖片描述

  • SUBQUERY（u2,u3）：條件中的子查詢中的表（包括多重層級）
explain select * from user u1 
where u1.name =(
	select name from user u2 where u2.name=(select name from user u3 where u3.name='zs')
);

在這里插入圖片描述

  • DEPENDENT SUBQUERY（r1）: 子查詢中的條件依賴于外部的查詢（r1的條件是u1表中的資料）
explain select * from user u1 where u1.role_id=(select id from role r1 where u1.id=1);

在這里插入圖片描述

  • DERIVED（u1）：衍生表的from子表（該子表必須使用union關聯其他表）
explain select * from 
(select * from user u1 where u1.role_id=1 union select * from user u2 where u2.name='zs') temp;

在這里插入圖片描述

1.3 table 欄位

表示該SQL陳述句是作用于那張表的，取值為：表名、表別名、衍生表名等，

explain select * from user;

explain select * from user u1;

在這里插入圖片描述

1.4 partitions 欄位

涉及到磁區的表

  • 準備資料
create table goods_partitions (
	id int auto_increment, 
	name varchar(12),
    primary key(id)
)
partition by range(id)(
		partition p0 values less than(10000),
		partition p1 values less than MAXVALUE
);
  • 查看MySQL的物理存盤路徑：
show variables like '%dir%';

在這里插入圖片描述
查看物理存盤檔案，發現多了不同的檔案來存盤在這里插入圖片描述

  • 查看查詢陳述句所使用到的磁區：
explain select * from goods_partitions;

在這里插入圖片描述

整個goods_partitions使用到了兩個磁區，

  • 查詢id<1000的記錄（屬于p0磁區）
explain select * from goods_partitions where id<1000;

在這里插入圖片描述

1.5 type欄位

反應一段SQL陳述句性能指標的重要引數，可以通過此引數來判斷是否使用到了索引、是否全表掃描、是否范圍查詢等，

插入測驗資料：

insert into role values(1,'保潔');
insert into role values(2,'保安');
insert into role values(3,'廚師');
insert into user values(1,'zs',1);
  • null：代表不訪問任何表
explain select 1;

在這里插入圖片描述

  • system：表中只有一條記錄,并且此表為系統表(一般很少出現)
use mysql;			-- 切換到mysql資料庫
explain select * from db where host='localhost';

在這里插入圖片描述

  • const：通過唯一索引查詢到的資料,只查詢一次就查詢到了
explain select * from user where id=1;
explain select * from user where name='zs';

在這里插入圖片描述

分別根據name和id查詢，發現只有id的type為const，

給name欄位加上唯一索引（必須要是唯一索引，普通索引不行）：

create unique index user_name_unique on user(name);

在這里插入圖片描述
測驗完畢洗掉唯一索引：

drop index user_name_unique on user;
  • eq_ref：使用主鍵的關聯查詢，并且表中只有一條記錄與主表匹配；
explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;

在這里插入圖片描述
代表有其他表參考了r表的主鍵，

如果主表有多條記錄與之匹配那么type將不再是eq_ref

  • 首先查看兩個表的資料：
mysql> select * from user;
+----+------+---------+
| id | name | role_id |
+----+------+---------+
|  1 | zs   |       1 |
+----+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from role;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 保潔   |
|  2 | 保安   |
|  3 | 廚師   |
+----+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type   | possible_keys | key     | key_len | ref            | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | u     | NULL       | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL           |    1 |   100.00 | NULL  |
|  1 | SIMPLE      | r     | NULL       | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.u.role_id |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

user表示是1條記錄，role是3條記錄

  • 在user表中新增一條記錄，再次查看執行計劃：
mysql> select * from user;
+----+------+---------+
| id | name | role_id |
+----+------+---------+
|  1 | zs   |       1 |
|  2 | ls   |       1 |
+----+------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from role;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 保潔   |
|  2 | 保安   |
|  3 | 廚師   |
+----+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                                              |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | u     | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    2 |   100.00 | NULL                                               |
|  1 | SIMPLE      | r     | NULL       | ALL  | PRIMARY       | NULL | NULL    | NULL |    3 |   100.00 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+----------------------------------------------------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

發現type欄位變為了ALL，而不是原來的eq_ref，

  • ref：通過非唯一索引查詢到的資料

創建普通索引：

create index user_name_index on user(name);

查詢執行計劃：

explain select * from user where name='zs';

在這里插入圖片描述
測驗完畢洗掉索引：

drop index user_name_index on user;
  • range：使用索引的范圍查詢（普通列的范圍查詢不會是range）

我們執行如下兩句sql查看執行計劃：

explain select * from user u where u.id>20;				-- 使用索引列進行范圍查詢

explain select * from user u where u.role_id>20;		-- 使用普通列進行范圍查詢

在這里插入圖片描述
給role_id列添加索引，再次執行sql，查看執行計劃：

create index user_role_id_index on user(role_id);			

explain select * from user u where u.role_id>20;

在這里插入圖片描述

  • index：查詢的是索引列，遍歷了索引樹
explain select id from user;

在這里插入圖片描述

  • ALL：效率最低,遍歷全表
explain select * from user;

在這里插入圖片描述
查詢效率從高到底的取值為：

-- 所有的type欄位取值：
NULL > system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

-- 一般情況下type欄位取值：
system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

1.6 possible_keys 欄位

查詢陳述句中，可能應用到的索引，并非實際使用到的索引，實際使用到的索引根據key欄位來反應，

例如：

-- 給name列加索引
create index idx_name on user(name); 

explain select * from user where user='1' or user='2';

在這里插入圖片描述

可能用到了idx_name索引，但實際沒有使用到，

測驗完畢洗掉索引：

drop index idx_name on user;

1.7 key 欄位

key欄位反應sql陳述句實際使用的索引，為null代表沒有使用索引

-- 根據id查詢
explain select * from user where id=1;

-- 根據普通列查詢
explain select * from user where name='zs';

-- 給name列加上索引
create index idx_name on user(name);

-- 根據索引查詢
explain select * from user where name='zs';

在這里插入圖片描述
測驗完畢洗掉索引：

drop index idx_name on user;

1.8 key_len 欄位

表示索引中使用的位元組數

explain select * from user where id=1;

在這里插入圖片描述

我的id型別為int型別，因此占用4個位元組，

我們把id型別改為bigint（Long），再次查看索引使用位元組數：

alter table user modify column id bigint;

explain select * from user where id=1;

在這里插入圖片描述
測驗完畢更改回來：

alter table user modify column id int;

1.9 ref 欄位

表示某表的某個欄位參考到了本表的索引欄位

mysql> select * from user;
+----+------+---------+
| id | name | role_id |
+----+------+---------+
|  1 | zs   |       1 |
+----+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from role;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | 保潔   |
|  2 | 保安   |
|  3 | 廚師   |
+----+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from user u left join role r on u.role_id=r.id;
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type   | possible_keys | key     | key_len | ref            | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | u     | NULL       | ALL    | NULL          | NULL    | NULL    | NULL           |    1 |   100.00 | NULL  |
|  1 | SIMPLE      | r     | NULL       | eq_ref | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | test.u.role_id |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+--------+---------------+---------+---------+----------------+------+----------+-------+
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

在這里插入圖片描述

表示u表的role_id參考了本表（r表）的索引欄位（PRIMARY）

使用其他索引列關聯表：

create index role_name_index on role(name);		-- 給name列加索引，

explain select * from user u left join role r on u.name=r.name;   -- 使用name列來關聯

在這里插入圖片描述

表示u表的name欄位參考了本表（r表）的索引欄位（role_name_index

測驗完畢洗掉索引：

drop index role_name_index on role;

1.10 rows 欄位

根據表統計資訊及選用情況，大致估算出找到所需的記錄或所需讀取的行數，

explain select * from user;

explain select * from role;

在這里插入圖片描述

user表中有1條記錄，role表中有3條記錄，

1.11 filtered 欄位

回傳結果與實際結果的差值占總記錄數的百分比

insert into user values(2,'ls','4');

explain select * from user u inner join role r on u.role_id=r.id;

在這里插入圖片描述

r表實際記錄3條，上述sql陳述句關聯查詢出來的結果只能得出一條結果集，因此命中率為33.33%，

查詢此SQL陳述句查詢的記錄數，

select * from user u inner join role r on u.role_id=r.id;

在這里插入圖片描述

只有一條記錄

1.12 extra 欄位

顯示其他擴展資訊

  • Using filesort：排序時無法使用到索引時，就會出現這個，常見于order by和group by陳述句中，效率低
explain select name from user order by name;

在這里插入圖片描述

  • Using temporary：表示SQL陳述句的操作使用到了臨時表，
explain select name from user group by name;

在這里插入圖片描述

  • Using index：代表使用到了索引，效率高
create index user_name_index on user(name);			-- 創建索引

explain select name from user order by name;

在這里插入圖片描述
測驗完畢洗掉索引：

drop index user_name_index on user;
  • Using where：掃描全表，通常是查詢條件中不是索引欄位，
explain select * from user where name='zs';

在這里插入圖片描述

  • NULL：沒有用到額外的附加條件
explain select * from user where id=1;

在這里插入圖片描述

性能對比：

Using index > NULL > Using where >= Using temporary > Using filesort

二、總結

MySQL執行計劃的內容是SQL調優時的一個重要依據，我們想要優化SQL陳述句就必須得先掌握執行計劃，這一篇主要是理論知識，也沒什么好總結的，

總結一句話吧，想做MySQL調優，執行計劃是必須要掌握的，切記切記！

好了，本篇就說到這里了，看完覺得有幫助的童鞋記得點贊！點贊！點贊！（重要的事情說三遍）

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    他們集團的資訊化公司及研究院在一個礦區正在做智能礦山的統一平臺的 試點，專案投資大概1億，包括了礦山的各方面的內容，顯示得我們這次交流有點多余。他們2年前開始做智能礦山的規劃，有很多煤礦行業專家的加持，他們的描述是非常完美，但是去年底應該上線的平臺，現在還沒有看到影子。他們確實有很多場景需求，但是被... ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:25 more
  • 《社區人員管理》實戰案例設計&個人案例分享

    設計是一個讓人夢想成真程序，開始編碼、測驗、除錯之前進行需求分析和架構設計，才能保證關鍵方面都做正確 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:17 more
  • 軟體架構生態化-多角色交付的探索實踐

    作為一個技術架構師，不僅僅要緊跟行業技術趨勢，還要結合研發團隊現狀及痛點，探索新的交付方案。在日常中，你是否遇到如下問題 “ 業務需求排期長研發是瓶頸；非研發角色感受不到研發技改提效的變化；引入ISV 團隊又擔心質量和安全，培訓周期長“等等，基于此我們探索了一種新的技術體系及交付方案來解決如上問題。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:10 more
  • 【中介者設計模式詳解】C/Java/JS/Go/Python/TS不同語言實作

    * 中介者模式是一種行為型設計模式，它可以用來減少類之間的直接依賴關系，
    * 將物件之間的通信封裝到一個中介者物件中，從而使得各個物件之間的關系更加松散。
    * 在中介者模式中，物件之間不再直接相互互動，而是通過中介者來中轉訊息。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:19:44 more
  • 露天煤礦現場調研和交流案例分享

    他們集團的資訊化公司及研究院在一個礦區正在做智能礦山的統一平臺的 試點，專案投資大概1億，包括了礦山的各方面的內容，顯示得我們這次交流有點多余。他們2年前開始做智能礦山的規劃，有很多煤礦行業專家的加持，他們的描述是非常完美，但是去年底應該上線的平臺，現在還沒有看到影子。他們確實有很多場景需求，但是被... ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:19:07 more
  • 《社區人員管理》實戰案例設計&個人案例分享

    設計是一個讓人夢想成真程序，開始編碼、測驗、除錯之前進行需求分析和架構設計，才能保證關鍵方面都做正確 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:18:57 more
  • 軟體架構生態化-多角色交付的探索實踐

    作為一個技術架構師，不僅僅要緊跟行業技術趨勢，還要結合研發團隊現狀及痛點，探索新的交付方案。在日常中，你是否遇到如下問題 “ 業務需求排期長研發是瓶頸；非研發角色感受不到研發技改提效的變化；引入ISV 團隊又擔心質量和安全，培訓周期長“等等，基于此我們探索了一種新的技術體系及交付方案來解決如上問題。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:18:49 more
  • 05單件模式

    #經典的單件模式 public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance; //一個靜態變數持有Singleton類的唯一實體。 // 其他有用的實體變數寫在這里 //構造器宣告為私有，只有Singleton可以實體化這個類! ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:51 more
  • 【架構與設計】常見微服務分層架構的區別和落地實踐

    軟體工程的方方面面都遵循一個最基本的道理：沒有銀彈，架構分層模型更是如此，每一種都有各自優缺點，所以請根據不同的業務場景，并遵循簡單、可演進這兩個重要的架構原則選擇合適的架構分層模型即可。 ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:41 more

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