对MySQL查询语句的分析

引言：

对慢 SQL 语句优化一般可以按下面几步思路：

1、开启慢查询日志，设置超过几秒为慢 SQL语句，用以抓取慢 SQL 语句；

2、通过 explain 查看执行计划，对慢 SQL 语句分析；

3、通过创建索引、调整语句优化配置等手段实施优化；

4、再查看执行计划，对比调优结果。

因此分析查询语句就显得尤为重要！以下将介绍如何使用explain和show profiles分析SQL查询语句！

一、利用explain分析查询语句

以下为表 图书信息2 的数据：

利用explain对该表进行查询

其中各字段解释如下：

1、id

id列数字越大越先执行，如果说数字一样大，那么就从上往下依次执行，id列为null的就表是这是一个结果集，不需要使用它来进行查询。

2、select_type列常见的有：

A：simple：表示不需要union操作或者不包含子查询的简单select查询。有连接查询时，外层的查询为simple，且只有一个

B：primary：一个需要union操作或者含有子查询的select，位于最外层的单位查询的select_type即为primary。且只有一个

C：union：union连接的两个select查询，第一个查询是dervied派生表，除了第一个表外，第二个以后的表select_type都是union

D：dependent union：与union一样，出现在union 或union all语句中，但是这个查询要受到外部查询的影响

E：union result：包含union的结果集，在union和union all语句中,因为它不需要参与查询，所以id字段为null

F：subquery：除了from字句中包含的子查询外，其他地方出现的子查询都可能是subquery

G：dependent subquery：与dependent union类似，表示这个subquery的查询要受到外部表查询的影响

H：derived：from字句中出现的子查询，也叫做派生表，其他数据库中可能叫做内联视图或嵌套select

3、table

显示的查询表名，如果查询使用了别名，那么这里显示的是别名，如果不涉及对数据表的操作，那么这显示为null，如果显示为尖括号括起来的就表示这个是临时表，后边的N就是执行计划中的id，表示结果来自于这个查询产生。如果是尖括号括起来的<union M,N>，与类似，也是一个临时表，表示这个结果来自于union查询的id为M,N的结果集。

4、type

依次从好到差：system，const，eq_ref，ref，fulltext，ref_or_null，unique_subquery，index_subquery，range，index_merge，index，ALL，除了all之外，其他的type都可以使用到索引，除了index_merge之外，其他的type只可以用到一个索引。

A：system：表中只有一行数据或者是空表，且只能用于myisam和memory表。如果是Innodb引擎表，type列在这个情况通常都是all或者index

B：const：使用唯一索引或者主键，返回记录一定是1行记录的等值where条件时，通常type是const。其他数据库也叫做唯一索引扫描

C：eq_ref：出现在要连接过个表的查询计划中，驱动表只返回一行数据，且这行数据是第二个表的主键或者唯一索引，且必须为not null，唯一索引和主键是多列时，只有所有的列都用作比较时才会出现eq_ref

D：ref：不像eq_ref那样要求连接顺序，也没有主键和唯一索引的要求，只要使用相等条件检索时就可能出现，常见与辅助索引的等值查找。或者多列主键、唯一索引中，使用第一个列之外的列作为等值查找也会出现，总之，返回数据不唯一的等值查找就可能出现。

E：fulltext：全文索引检索，要注意，全文索引的优先级很高，若全文索引和普通索引同时存在时，mysql不管代价，优先选择使用全文索引

F：ref_or_null：与ref方法类似，只是增加了null值的比较。实际用的不多。

G：unique_subquery：用于where中的in形式子查询，子查询返回不重复值唯一值

H：index_subquery：用于in形式子查询使用到了辅助索引或者in常数列表，子查询可能返回重复值，可以使用索引将子查询去重。

I：range：索引范围扫描，常见于使用>,<,is null,between ,in ,like等运算符的查询中。

J：index_merge：表示查询使用了两个以上的索引，最后取交集或者并集，常见and ，or的条件使用了不同的索引，官方排序这个在ref_or_null之后，但是实际上由于要读取所个索引，性能可能大部分时间都不如range

K：index：索引全表扫描，把索引从头到尾扫一遍，常见于使用索引列就可以处理不需要读取数据文件的查询、可以使用索引排序或者分组的查询。

L：all：这个就是全表扫描数据文件，然后再在server层进行过滤返回符合要求的记录。

5、possible_keys

查询可能使用到的索引都会在这里列出来

6、key

查询真正使用到的索引，select_type为index_merge时，这里可能出现两个以上的索引，其他的select_type这里只会出现一个。

7、key_len

用于处理查询的索引长度，如果是单列索引，那就整个索引长度算进去，如果是多列索引，那么查询不一定都能使用到所有的列，具体使用到了多少个列的索引，这里就会计算进去，没有使用到的列，这里不会计算进去。留意下这个列的值，算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。要注意，mysql的ICP特性使用到的索引不会计入其中。另外，key_len只计算where条件用到的索引长度，而排序和分组就算用到了索引，也不会计算到key_len中。

key_len计算规则如下：

A：字符串

char(n)：n字节长度

varchar(n)：2字节存储字符串长度，如果是utf-8，则长度 3n + 2

B：数值类型

tinyint：1字节

smallint：2字节

int：4字节

bigint：8字节

C：时间类型

date：3字节

timestamp：4字节

datetime：8字节

如果字段允许为 NULL，需要1字节记录是否为 NULL。索引最大长度是768字节，当字符串过长时，mysql会做一个类似左前缀索引的处理，将前半部分的字符提取出来做索引。

8、ref

如果是使用的常数等值查询，这里会显示const，如果是连接查询，被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段，如果是条件使用了表达式或者函数，或者条件列发生了内部隐式转换，这里可能显示为func。

9、rows

这里是执行计划中估算的扫描行数，不是精确值。

10、filtered

使用explain extended时会出现这个列，5.7之后的版本默认就有这个字段，不需要使用explain extended了。这个字段表示存储引擎返回的数据在server层过滤后，剩下多少满足查询的记录数量的比例，注意是百分比，不是具体记录数。

11、extra

这个列可以显示的信息非常多，有几十种，常用的有：

A：distinct：在select部分使用了distinc关键字

B：no tables used：不带from字句的查询或者From dual查询

C：使用not in()形式子查询或not exists运算符的连接查询，这种叫做反连接。即，一般连接查询是先查询内表，再查询外表，反连接就是先查询外表，再查询内表。

D：using filesort：排序时无法使用到索引时，就会出现这个。常见于order by和group by语句中

E：using index：查询时不需要回表查询，直接通过索引就可以获取查询的数据。

F：using join buffer（block nested loop），using join buffer（batched key accss）：5.6.x之后的版本优化关联查询的BNL，BKA特性。主要是减少内表的循环数量以及比较顺序地扫描查询。

G：using sort_union，using_union，using intersect，using sort_intersection：

using intersect：表示使用and的各个索引的条件时，该信息表示是从处理结果获取交集

using union：表示使用or连接各个使用索引的条件时，该信息表示从处理结果获取并集

using sort_union和using sort_intersection：与前面两个对应的类似，只是他们是出现在用and和or查询信息量大时，先查询主键，然后进行排序合并后，才能读取记录并返回。

H：using temporary：表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表，执行计划中看不出来，需要查看status变量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table才能看出来。

I：using where：表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件，需要在server层进行过滤。查询条件中分为限制条件和检查条件，5.6之前，存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回，然后server层根据检查条件进行过滤再返回真正符合查询的数据。5.6.x之后支持ICP特性，可以把检查条件也下推到存储引擎层，不符合检查条件和限制条件的数据，直接不读取，这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量。extra列显示using index condition

J：firstmatch(tb_name)：5.6.x开始引入的优化子查询的新特性之一，常见于where字句含有in()类型的子查询。如果内表的数据量比较大，就可能出现这个

K：loosescan(m…n)：5.6.x之后引入的优化子查询的新特性之一，在in()类型的子查询中，子查询返回的可能有重复记录时，就可能出现这个

除了这些之外，还有很多查询数据字典库，执行计划过程中就发现不可能存在结果的一些提示信息。

其中如上图所示，type列一个为const，另一个为all，说明第二次查询没有使用到索引，采用的全表查询，这是因为字段id为字符串类型，而第二次查询用户传入的是int类型，因此这里会有隐式转换，而隐式转换会使索引失效，导致全表扫描。而第一次查询用户传入的是字符串类型，故不存在此问题，从第一次查询结果的type列为const级别，可知查询性能较好。Key列一个为primarykey，另一个为null，说明第一次查询用到了主键这个索引，第二次查询没有用到索引；rows列一个为1一个为2，说明第一次查询只扫描一行就查询成功，而第二次查询扫描了两行才查询成功。第二次查询的Extra字段为USERING WHERE,这表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件，需要在server层进行过滤。

对explain分析查询语句总结如下：

1. 首先关注查询类型type列，如果出现all关键字，代表全表扫描，没有用到任何index（索引）。
2. 再看key列，如果key列为null，代表没有使用索引。
3. 然后看rows列，该列数值越大意味着需要扫描的行数越多，相应耗时越长。
4. 最后看extra列，避免出现using filesort，using temporary这样的字眼，这很影响性能。

二、利用show profiles分析慢sql语句

如图所示，开启后，查看开启状态，15表示历史缓存sql的个数

使用SHOW PROFILES可查询到sql语句的id，耗时，具体的语句，如下所示：

使用SHOW PROFILE CPU,BLOCK IO FOR QUERY 19;语句查询Query_ID为19的sql语句的各种资源消耗情况，比如cpu，i/o等，如下图所示：