MySQL 的 explain 語句顯示了 MySQL 如何使用索引來處理 select 語句以及連接表，可以幫助我們分析如何選擇更好的索引和寫出更優性能的查詢語句

查詢示例

explain select * from (select * from `user` limit 10, 20) as t1 
left join `user_profile` as t2 on t1.id = t2.user_id;

mysql_explain.png

1. id（查詢標識符）這是 SELECT 查詢序列號，表明 sql 語句執行的順序，id 列數字越大越先執行，如果數字一樣大，那么就從上往下依次執行，id 列為 null 的就表是這是一個結果集，不需要使用它來進行查詢。例如： explain select * from (select * from `user` limit 10, 10) as s;

   id.png

2. select_type（查詢類型）常見類型有：

   • simple: 表示不需要 union 操作或者不包含子查詢的 select。有連接查詢時，外層的查詢為 simple，且只有一個
   • primary: 一個需要 union 操作或者含有子查詢的 select，位于最外層的單位查詢的 select_type 即為primary，且只有一個
   • union：union 連接的兩個 select，第一個查詢是 dervied 派生表，除了第一個表外，第二個以后的表的 select_type 都是 union。例如：explain select * from `user` union (select * from `user` limit 10);
     
     select_type-union.png
     第二條語句就使用了 union。
   • dependent union：與union一樣，出現在 union 或 union all語句中，但是這個查詢要受到外部查詢的影響。
   • union result：包含 union 的結果集，在 union 和 union all 語句中,因為它不需要參與查詢，所以 id 字段為 null。例如：explain select * from `user` union (select * from `user` limit 10);
     
     select_type-union.png
   • subquery：除了 from 字句中包含的子查詢外，其它地方出現的子查詢都可能是 subquery
   • dependent subquery：與 dependent union 類似，表示這個 subquery 的查詢要受到外部表查詢的影響
   • derived：from 字句中出現的子查詢，也叫做派生表，其他數據庫中可能叫做內聯視圖或嵌套 select。例如： explain select * from (select * from `user` limit 10, 10) as s;
     id.png

3. table (查詢表名) 如果查詢使用了別名，那么這里顯示的是別名，如果不涉及對數據表的操作，那么這里顯示為 null，如果顯示為尖括號括起來的<derived N>就表示這個是臨時表，后邊的 N 就是執行計劃中的 id，表示結果來自于這個查詢產生。如果是尖括號括起來的<union M,N>，與<derived N>類似，也是一個臨時表，表示這個結果來自于 union 查詢的 id為 M,N 的結果集

4. type（連接類型）需要重點掌握。有多個參數，依次從好到差：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 只可以用到一個索引

   • system：表中只有一行數據或者是空表，且只能用于 MyISAM 和 Memory表。如果是 InnoDB 引擎表，type 列在這個情況通常都是 all 或者 index。
   • const：使用 primary key 或者 unique 索引，返回記錄一定是 1 行記錄的等值 where 條件時，通常 type 是 const。其他數據庫也叫做唯一索引掃描。例如：primary key, explain select * from `user` where id = 1220;
     
     type-const_1.png
     unique, explain select * from `user` where username = 'fanxin';
     
     type-const_2.png
   • eq_ref 對于 eq_ref 的解釋，MySQL 手冊是這樣說的:"對于每個來自于前面的表的行組合，從該表中讀取一行。這可能是最好的聯接類型，除了 const 類型。它用在一個索引的所有部分被聯接使用并且索引是 UNIQUE 或 PRIMARY KEY"。eq_ref 可以用于使用=比較帶索引的列。例如：primary key, explain select * from `user` as t1, `user_profile` as t2 where t1.id = t2.user_id;
     type-const_1.png
     unique, explain select * from `user` where username = 'fanxin';
     
     type-eq_ref.png
   • ref：不像 eq_ref 那樣要求連接順序，也沒有主鍵和唯一索引的要求，只要使用相等條件檢索時就可能出現，常見與輔助索引的等值查找?；蛘叨嗔兄麈I、唯一索引中，使用第一個列之外的列作為等值查找也會出現，總之，返回數據不唯一的等值查找就可能出現。
   • ref_or_null：與 ref 方法類似，只是增加了 null 值的比較。實際用的不多。** 上面這五種情況都是很理想的索引使用情況 **
   • fulltext：全文索引檢索，要注意，全文索引的優先級很高，若全文索引和普通索引同時存在時，MySQL 不管代價，優先選擇使用全文索引。
   • unique_subquery：用于 where 中的 in 形式子查詢，子查詢返回不重復值唯一值。
   • index_subquery：用于 in 形式子查詢使用到了輔助索引或者 in 常數列表，子查詢可能返回重復值，可以使用索引將子查詢去重。
   • range：索引范圍掃描，常見于使用 >, <, is null, between, in, like 等運算符的查詢中。例如：explain select * from `user` where id > 1220;
     
     type-range.png
   • index_merge：表示查詢使用了兩個以上的索引，最后取交集或者并集，常見and ，or的條件使用了不同的索引，官方排序這個在ref_or_null之后，但是實際上由于要讀取所個索引，性能可能大部分時間都不如 range。
   • index：索引全表掃描，把索引從頭到尾掃一遍，常見于使用索引列就可以處理不需要讀取數據文件的查詢、可以使用索引排序或者分組的查詢。
   • all：這個就是全表掃描數據文件，然后再在server層進行過濾返回符合要求的記錄。

5. possible_keys（查詢可能使用到的索引）

6. key（查詢真正使用到的索引）select_type 為 index_merge 時，這里可能出現兩個以上的索引，其他的 select_type 這里只會出現一個。

7. key_len（用于處理查詢的索引長度）

   • 如果是單列索引，那么整個索引長度都算進去
   • 如果是多列索引，那么查詢不一定都能使用到所有的列，具體使用到了多少個列的索引，這里就會計算進去，沒有使用到的列，這里不會計算進去。留意下這個列的值，算一下你的多列索引總長度就知道有沒有使用到所有的列了。要注意，MySQL 的ICP 特性使用到的索引不會計入其中。另外，key_len 只計算where 條件用到的索引長度，而排序和分組就算用到了索引，也不會計算到 key_len 中。

8. ref 列顯示使用哪個列或常數與key一起從表中選擇行。如果是使用的常數等值查詢，這里會顯示 const，如果是連接查詢，被驅動表的執行計劃這里會顯示驅動表的關聯字段，如果是條件使用了表達式或者函數，或者條件列發生了內部隱式轉換，這里可能顯示為 func。

9. rows MySQL 執行查詢的行數，不是精確值。簡單且重要，數值越大越不好，說明沒有用好索引。

10. Extra 該列包含 MySQL 解決查詢的詳細信息。

    • distinct：在 select 部分使用了 distinc 關鍵字
    • no tables used：不帶 from 字句的查詢或者 From dual 查詢
    • 使用not in()形式子查詢或not exists運算符的連接查詢，這種叫做反連接。即，一般連接查詢是先查詢內表，再查詢外表，反連接就是先查詢外表，再查詢內表。
    • 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 語句中。例如：explain select id,username from user order by created_at;
      extra-using-filesort.png
    • using index：查詢時不需要回表查詢，直接通過索引就可以獲取查詢的數據。
    • using join buffer（block nested loop），using join buffer（batched key accss）：5.6.x之后的版本優化關聯查詢的BNL，BKA特性。主要是減少內表的循環數量以及比較順序地掃描查詢。
    • using sort_union，using_union，using intersect，using sort_intersection：using intersect：表示使用 and 的各個索引的條件時，該信息表示是從處理結果獲取交集 using union：表示使用 or 連接各個使用索引的條件時，該信息表示從處理結果獲取并集 using sort_union 和 using sort_intersection：與前面兩個對應的類似，只是他們是出現在用 and 和 or 查詢信息量大時，先查詢主鍵，然后進行排序合并后，才能讀取記錄并返回。
    • 表示使用了臨時表存儲中間結果。臨時表可以是內存臨時表和磁盤臨時表，執行計劃中看不出來，需要查看status變量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table才能看出來。
    • using where：表示存儲引擎返回的記錄并不是所有的都滿足查詢條件，需要在 server 層進行過濾。查詢條件中分為限制條件和檢查條件，5.6 之前，存儲引擎只能根據限制條件掃描數據并返回，然后 server 層根據檢查條件進行過濾再返回真正符合查詢的數據。5.6.x 之后支持 ICP 特性，可以把檢查條件也下推到存儲引擎層，不符合檢查條件和限制條件的數據，直接不讀取，這樣就大大減少了存儲引擎掃描的記錄數量。extra 列顯示 using index condition。
    • firstmatch(tb_name)：5.6.x 開始引入的優化子查詢的新特性之一，常見于 where 字句含有 in() 類型的子查詢。如果內表的數據量比較大，就可能出現這個。
    • loosescan(m..n)：5.6.x 之后引入的優化子查詢的新特性之一，在 in() 類型的子查詢中，子查詢返回的可能有重復記錄時，就可能出現這個。

11. filtered 使用explain extended時會出現這個列，5.7之后的版本默認就有這個字段，不需要使用explain extended了。這個字段表示存儲引擎返回的數據在server層過濾后，剩下多少滿足查詢的記錄數量的比例，注意是百分比，不是具體記錄數。

參考來源：
mysql explain執行計劃詳解
MYSQL explain詳解