MySQL Explain
一、性能影响因素
性能分析相关影响因素。
1、MySQL 查询优化器
Query Optimizer 是MySQL 的 Server 中专门负责优化Select 语句的优化器模块，主要通过计算分析系统手机到的统计信息，为客户端请求的Query 提供它认为最优的执行计划。
程序计算分析的最优数据检索方式，和DBA认为的最优方式可能不同。
当客户端向MySQL请求一条Query，命令解析器模块完成请求分类，区别出是Select 并转发给MySQL Query Optimizer时，MySQL Query Optimizer首先会对整条Query 进行优化，处理掉一些常量表达式的预算，直接换算成常量值。并对Query中的查询条件进行简化和转换，如去掉一些无用或显而易见的条件、结构调整等。然后分析Query 中的Hint 信息（如果有），看显示Hint信息是否可以完全确定该Query 的执行计划。如果没有Hint 或 Hint 信息还不足以完全确定执行计划，则会读所取涉及对象的统计信息，根据Query 进行写相应的计算分析，然后再得出最后的执行计划。
2、MySQL 常见瓶颈
- CPU ：CPU饱和，一般发生在数据装入内存或从磁盘读取数据时。
- IO ：磁盘IO瓶颈发生在装入数据原大于内存容量时。
- 服务器硬件性能瓶颈。
3、SQL与索引
程序问题，SQL问题，索引问题
explain针对SQL/索引，explain这个命令来查看一个这些SQL语句的执行计划
二、查询执行计划
1、什么是查询执行计划
MySQL 官方内置了 EXPLAIN 关键字可以模拟优化器执行SQL查询语句，从而知晓MYSQL如果处理SQL语句，分析出查询语句或是表解耦股的性能瓶颈问题。
2、查询执行计划作用
（1）可以知道表的读取顺序；
（2）可以知道数据读取操作的操作类型；
（3）可以知道哪些索引可以使用，哪些索引被实际使用
（4）可以知道表之间的引用
（5）可以知道每张表有多少行被优化器查询
3、查询执行计划使用
explain + SQL语句示例：
执行计划包含的信息有10列，分别是id、select_type、table、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、Extra 。
主要含义：
id： SELECT选择识别符。是SELECT的查询序列号。数字大优先级高。select_type：表示查询的类型。table：输出结果集的表。partitions：匹配的分区。type：表示表的连接类型。possible_keys：表示查询时，可能使用的索引。key：表示实际使用的索引。key_len：索引字段的长度。ref：列与索引的比较。rows：扫描出的行数(估算的行数)。filtered：按表条件过滤的行百分比。Extra：执行情况的描述和说明。
三、执行计划信息
1、id
select 查询的序列化，包含一组数字，表示查询中执行select字句或操作表的顺序。
主要有分2种情况：
id 相同，执行顺序由上至下；
如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行；
混合情况，参考以上规则。
2、select_type
描述查询中每个select子句的类型。区分子查询、联合查询等复杂查询。
（1）SIMPLE（简单SELECT，不使用UNION或子查询等）
（2）PRIMARY（子查询中最外层查询，查询中若包含任何复杂的子部分，最外层的select被标记为PRIMARY）
（3）SUBQUERY（在select或where 列表中包含的子查询）
（4）DERIVED（在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED衍生，MySQL会递归执行这些子查询，把结果放入临时表）
（5）UNION（UNION中的第二个或后面的SELECT语句）
（6）UNION RESULT（从UNION表获取结果的select）
（7）DEPENDENT UNION（UNION中的第二个或后面的SELECT语句，取决于外面的查询）
（8）DEPENDENT SUBQUERY（子查询中的第一个SELECT，依赖于外部查询）
（9）UNCACHEABLE SUBQUERY（一个子查询的结果不能被缓存，必须重新评估外链接的第一行）
3、table
显示这一步所访问数据库中表名称（显示这一行的数据是关于哪张表的），有时不是真实的表名字，可能是简称，例如上面的e，d，也可能是第几步执行的结果的简称。
4、type
对表访问方式，表示MySQL在表中找到所需行的方式，又称“访问类型”。
常用的类型有： ALL、index、range、 ref、eq_ref、const、system、NULL
性能好差：*system > const > eq_ref > ref > range> index > ALL *
system： system是const类型的特例，当查询的表只有一行的情况下，使用system。平时不会出现。const：表示通过索引一次就找到了数据，const 用于比较 primary key 主键索引 或者 unique 唯一索引。因为只匹配一行数据，所以很快，如将主键置于where 条件列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量。eq_ref： 类似ref，区别就在使用的索引是唯一索引，对于每个索引键值，表中只有一条记录匹配，简单来说，就是多表连接中使用primary key或者unique key作为关联条件分解语句。ref： 非唯一的索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行，本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行。它可能会找到多个符合条件的行，所以他应该属于查找和扫描的混合体。range：只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行，key列显示使用哪个所以。一般就是在where语句中出现了between、<、>、in等范围查询时，这个范围扫描索引比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引的某一点，而结束语另一点，不用扫描全部索引。index： Full Index Scan，index与ALL区别为index类型只遍历索引树。通常比ALL快，因为索引文件比数据文件小。虽然index 和 all 都是读全表，但是index 是从索引读取的，而all 是从硬盘读取的。ALL：Full Table Scan， MySQL将遍历全表数据以找到匹配的行。NULL： MySQL在优化过程中分解语句，执行时甚至不用访问表或索引，例如从一个索引列里选取最小值可以通过单独索引查找完成。
5、possible_keys
显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个。查询涉及到的字段上若存在索引，则该说了将被列出，但不一定被查询实际使用。
需要和key配合查看。
6、key
需要和possible_keys配合查看。
被查询实际使用的索引。如果为NULL表示没有使用索引，可能是没有索引或索引失效。
查询中如果使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中。
覆盖索引：select 后的列表和索引一一对应了。
7、key_len
表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度，不损失精确性的情况下，长度越短越好 。key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的。
8、ref
列与索引的比较，表示上述表的连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值
显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数，哪些列或常量被用于查找索引列上的值。
9、rows
根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数。
10、Extra
该列包含MySQL解决查询的详细信息，主要有：
（1）Using filesort：说明MySQL会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行当Query中包含 order by 操作，而且无法利用索引完成的排序操作称为”文件内排序”。【警告指标】
（2）Using temporary：表示MySQL需要使用临时表来存储结果集，常见于排序 group by 和分组查询 order by。【危险指标】
（3）Using index：表示响应的select操作中使用了覆盖索引（Covering Index）,避免访问了表的数据行，效率不错。如果同时出现using where 表明索引被用来执行索引键值的查找；如果没有同时出现using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作。
索引覆盖Covering Index：
就是select的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件。即：查询列要被所建的索引覆盖。
（4）Using where：不用读取表中所有信息，仅通过索引就可以获取所需数据，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，表示mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤。
（5）Using join buffer：改值强调了在获取连接条件时没有使用索引，并且需要连接缓冲区来存储中间结果。如果出现了这个值，收货码使用连接缓存，那应该注意，根据查询的具体情况可能需要添加索引来改进能。
（6）Impossible where：这个值强调了where语句会导致没有符合条件的行（通过收集统计信息不可能存在结果）。
（7）Select tables optimized away：在没有Group By子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作，不必等到执行阶段再进行计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化。这个值意味着仅通过使用索引，优化器可能仅从聚合函数结果中返回一行。
（8）distinct：优化distinct操作，在找到第一匹配的元组后停止找同样值的动作。
（9）No tables used：Query语句中使用from dual 或不含任何from子句
注意事宜
• EXPLAIN没有描述关于触发器、存储过程的信息或用户自定义函数对查询的影响情况
• EXPLAIN不考虑各种Cache
• EXPLAIN不能显示MySQL在执行查询时所作的优化工作
• 部分统计信息是估算的，并非精确值
• EXPALIN只能解释SELECT操作，其他操作要重写为SELECT后查看执行计划。
学习参考资料：
