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Explain命令在優(yōu)化查詢中的實際應(yīng)用

 更新時間:2023年04月21日 09:46:51   作者:juer  
在MySQL中,EXPLAIN命令是一種非常重要的查詢優(yōu)化工具,它可以幫助我們分析SQL查詢語句的執(zhí)行計劃,以及如何優(yōu)化它們。本文介紹了Explain命令在優(yōu)化查詢中的實際應(yīng)用,感興趣的小伙伴可以參考閱讀

在 MySQL 中,EXPLAIN 命令是一種非常重要的查詢優(yōu)化工具,它可以幫助我們分析 SQL 查詢語句的執(zhí)行計劃,以及如何優(yōu)化它們。在使用 EXPLAIN 命令時,我們可以得到一系列重要的參數(shù),這些參數(shù)代表著查詢執(zhí)行的各個階段的細節(jié),了解這些參數(shù)的含義對于 SQL 查詢優(yōu)化至關(guān)重要。在本篇文章中,我將會詳細講解 EXPLAIN 命令中各個參數(shù)的含義。

首先,我們來看一個簡單的示例:

EXPLAIN SELECT * FROM `users` WHERE `id` = 1;

這條 SQL 查詢語句查詢了 users 表中 id 等于 1 的行。下面是這條 SQL 語句的 EXPLAIN 結(jié)果:

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------------+
| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | filtered | Extra       |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------------+
| 1  | SIMPLE      | users | NULL       | const | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const | 1    | 100.00   | Using index |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------------+

接下來,我們將逐一分析每一個字段的含義。

id

id 是一個唯一標識符,用于區(qū)分每個 SELECT 語句。在一個復(fù)雜的查詢中,可能會包含多個 SELECT 語句,每個 SELECT 語句都會有一個不同的 id。在 EXPLAIN 的輸出結(jié)果中,如果 id 相同,那么這些查詢將被認為是相互關(guān)聯(lián)的。

select_type

select_type 表示查詢類型。下面是 select_type 可能出現(xiàn)的取值及其含義:

  • SIMPLE:簡單的 SELECT 查詢,不包含子查詢或 UNION 查詢;
  • PRIMARY:最外層的 SELECT 查詢;
  • SUBQUERY:子查詢中的第一個 SELECT 查詢,該查詢在最終結(jié)果中返回一個值,用于作為主查詢的條件;
  • DEPENDENT SUBQUERY:依賴于外部查詢的子查詢,子查詢中的 SELECT 查詢會被重復(fù)執(zhí)行;
  • DERIVED:派生表,查詢中包含子查詢作為 FROM 子句的一部分;
  • UNION:UNION 中的第二個及后面的 SELECT 查詢;
  • DEPENDENT UNION:依賴于外部查詢的 UNION 查詢;
  • UNION RESULT:UNION 的結(jié)果集;
  • DEPENDENT UNION RESULT:依賴于外部查詢的 UNION 結(jié)果集。

table

table 表示查詢涉及的表

partitions

partitions 表示查詢涉及的分區(qū)。

type

type 表示 MySQL 執(zhí)行查詢時采用的訪問類型。下面是 type 可能出現(xiàn)的取值及其含義:

  • system:僅包含一行的表,系統(tǒng)表(例如 MySQL 中的 mysql.user 表);
  • const:僅查詢一行,基于主鍵或唯一索引的等值查詢(例如 id = 1);
  • eq_ref:使用唯一索引或主鍵從單個表中查詢一行數(shù)據(jù);
  • ref:使用非唯一索引從單個表中查詢多行數(shù)據(jù);
  • fulltext:全文搜索;
  • ref_or_null:類似于 ref,但是還包含 NULL 值;
  • index_merge:使用多個索引合并結(jié)果,比如使用 OR 來連接多個索引;
  • unique_subquery:使用 IN 或 EXISTS 進行子查詢;
  • index_subquery:使用 IN 或 EXISTS 進行子查詢,但是子查詢使用了索引;
  • range:查詢范圍內(nèi)的行,使用一個索引進行查找;
  • index:全表掃描,但是只遍歷索引樹;
  • ALL:全表掃描。

在優(yōu)化查詢時,我們通常希望避免出現(xiàn) ALL、indexfulltext 這樣的訪問類型,而是希望查詢能夠使用更加高效的索引訪問方式,例如 eq_ref、refrange。

possible_keys

possible_keys 表示 MySQL 可能使用的索引列表。

key

key 表示 MySQL 實際使用的索引。

key_len

key_len 表示索引使用的字節(jié)數(shù)。

ref

ref 表示查詢使用的索引列或常量。

rows

rows 表示 MySQL 估計需要掃描的行數(shù)。

filtered

filtered 表示結(jié)果集的行占全部匹配行的比例。如果 filtered 很小,說明查詢的結(jié)果集很小。

Extra

Extra 字段包含了執(zhí)行查詢的額外信息,通常包括以下信息:

  • Using where:表示 MySQL 會在存儲引擎層面使用 WHERE 子句來過濾結(jié)果集;
  • Using index:表示 MySQL 使用了覆蓋索引來查詢數(shù)據(jù),不需要訪問表;
  • Using temporary:表示 MySQL 在查詢過程中需要使用臨時表;
  • Using filesort:表示 MySQL 需要對結(jié)果集進行排序;
  • Using join buffer:表示 MySQL 需要使用連接緩存區(qū);
  • Impossible where:表示 WHERE 子句總是返回 false;
  • Select tables optimized away:表示 MySQL 可以在查詢過程中刪除未引用的表;
  • No tables used:表示查詢不需要訪問任何表。

以上就是 EXPLAIN 命令詳情介紹

怎么優(yōu)化查詢?

通過 EXPLAIN 命令輸出的結(jié)果,我們可以判斷查詢的瓶頸在哪里,然后進行優(yōu)化。通常,我們可以從以下幾個方面入手:

  • 選擇合適的索引

EXPLAIN 輸出中,可以看到 possible_keyskey 字段,它們分別表示可能使用的索引和實際使用的索引。如果 key 字段是 NULL,那么說明查詢沒有使用任何索引,這是需要優(yōu)化的重點。為了提高查詢效率,我們應(yīng)該盡可能地使用索引,而不是全表掃描。

在選擇索引時,我們需要根據(jù)查詢條件的類型和頻率來選擇合適的索引。通常來說,可以選擇與 WHERE 子句中使用的條件完全匹配的索引。如果查詢中有多個條件,那么可以選擇多個條件的交集(AND)或并集(OR)的索引。另外,也可以使用聯(lián)合索引來覆蓋多個查詢條件。

在選擇索引時,我們還需要注意一些性能問題。例如,我們應(yīng)該選擇基于數(shù)據(jù)密度較高的列的索引,避免使用字符串類型的索引,避免使用過多的聯(lián)合索引等。

  • 減少數(shù)據(jù)訪問

EXPLAIN 輸出中,可以看到 type 字段,它表示 MySQL 執(zhí)行查詢時采用的訪問類型。如果 type 字段是 ALLindex,那么說明查詢需要進行全表掃描,這是需要優(yōu)化的重點。為了提高查詢效率,我們需要盡可能地避免全表掃描。

一種減少數(shù)據(jù)訪問的方法是使用覆蓋索引。覆蓋索引是指查詢只需要從索引中讀取數(shù)據(jù),而不需要回到數(shù)據(jù)表中查找其他數(shù)據(jù)。使用覆蓋索引可以避免 MySQL 進行全表掃描,從而大大提高查詢效率。

為了使用覆蓋索引,我們需要選擇合適的索引,并將查詢所需的所有列都包含在索引中。如果索引中的列不能滿足查詢的需求,那么 MySQL 就需要回到數(shù)據(jù)表中查找其他數(shù)據(jù),從而導(dǎo)致性能下降。

  • 減少排序和分組

EXPLAIN 輸出中,可以看到 Extra 字段,它表示 MySQL 需要進行的額外操作。如果 Extra 字段中出現(xiàn)了 Using filesortUsing temporary,那么說明查詢需要進行排序或分組,這是需要優(yōu)化的重點。為了提高查詢效率,我們需要盡可能地減少排序和分組操作。

一種減少排序和分組的方法是使用索引。通過選擇合適的索引,我們可以避免 MySQL 進行排序和分組操作,從而提高查詢效率。另外,我們也可以使用 ORDER BYGROUP BY 子句來明確排序和分組的順序,避免 MySQL 進行額外的操作。

  • 避免隱式類型轉(zhuǎn)換

EXPLAIN 輸出中,可以看到 type 字段和 key 字段。如果這些字段中出現(xiàn)了 Using where,那么說明查詢需要使用 WHERE 子句進行過濾。在進行 WHERE 過濾時,MySQL 可能會對查詢條件進行隱式類型轉(zhuǎn)換,從而導(dǎo)致性能下降。

為了避免隱式類型轉(zhuǎn)換,我們應(yīng)該在查詢條件中使用與數(shù)據(jù)類型相同的值。例如,如果某個列的數(shù)據(jù)類型是整數(shù),那么我們應(yīng)該使用整數(shù)值進行查詢,而不是字符串值或浮點數(shù)值。

  • 減少查詢次數(shù)

EXPLAIN 輸出中,可以看到 rows 字段和 Extra 字段。如果這些字段中出現(xiàn)了 Using index,那么說明查詢可以通過索引直接返回結(jié)果,而不需要回到數(shù)據(jù)表中進行查詢。這種情況下,查詢次數(shù)將會減少,從而提高查詢效率。

為了減少查詢次數(shù),我們應(yīng)該盡可能地使用索引,并避免在查詢中使用子查詢、聯(lián)合查詢等復(fù)雜的查詢語句。此外,我們也可以使用緩存技術(shù)來減少查詢次數(shù),例如使用 Memcached 等內(nèi)存緩存工具。

總結(jié)

EXPLAIN 命令可以幫助我們理解 MySQL 的查詢執(zhí)行過程,從而進行優(yōu)化。通過選擇合適的索引、減少數(shù)據(jù)訪問、減少排序和分組、避免隱式類型轉(zhuǎn)換、減少查詢次數(shù)等方法,我們可以提高查詢效率,并優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能。

在使用 EXPLAIN 命令時,我們需要關(guān)注的字段包括 id、select_type、table、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、Extra 等。通過分析這些字段,我們可以了解查詢的執(zhí)行計劃、數(shù)據(jù)訪問方式、索引使用情況、數(shù)據(jù)過濾情況、排序和分組操作、查詢次數(shù)等信息,從而進行優(yōu)化。

需要注意的是,優(yōu)化查詢并不是一次性的工作,而是一個持續(xù)不斷的過程。在實際應(yīng)用中,我們需要不斷地對查詢進行分析和優(yōu)化,以提高數(shù)據(jù)庫的性能和可靠性。同時,我們也需要注意數(shù)據(jù)的規(guī)范化和合理化,避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余和不一致等問題,從根本上提高數(shù)據(jù)庫的性能和可靠性。

以上就是Explain命令在優(yōu)化查詢中的實際應(yīng)用的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于Explain優(yōu)化查詢的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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