MySQL执行计划详解

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MySQL执行计划详解

在使用MySQL进行数据库开发和运维过程中，我们通常需要对执行计划进行优化。

在系统设计和架构中，数据库是必不可少的一环。而优化数据库查询效率也是非常重要的一环。MySQL是一个流行的关系型数据库管理系统。本文将介绍MySQL中的执行计划，以及如何使用执行计划来优化查询效率。

什么是执行计划？

执行计划是MySQL查询优化器生成的一组指令，用于执行SQL语句。在执行SQL语句时，MySQL会对SQL进行解析、优化、执行三个步骤。在优化阶段，MySQL查询优化器会生成一个执行计划，该计划被称为查询计划或执行计划。执行计划告诉MySQL执行SQL语句的具体步骤，包括表的连接方式、扫描方式、过滤条件等。

执行计划是指MySQL根据用户请求所生成的一份查询计划，它决定了MySQL在执行SQL语句时所采取的操作方式，包括表的连接方式、索引的选择、访问方法等，进而影响着查询语句的执行效率。

在MySQL中，我们可以通过explain命令来查看执行计划。其语法如下：

EXPLAIN SELECT * FROM table_name WHERE conditions;

在执行该命令后，MySQL将返回一张表格，用于展示查询的执行计划。其中包括以下几个重要字段：

• id：每个查询都有一个唯一的id，用于标识这个查询；
• select_type：表示查询类型，主要分为简单查询、联合查询、子查询等；
• table：表示查询涉及到的表名；
• partitions：表示涉及到的分区；
• type：表示表的访问类型，包括ALL（全表扫描）、index（索引扫描）、range（索引范围扫描）、ref（非唯一索引扫描）、eq_ref（唯一索引扫描）等；
• possible_keys：表示可用的索引；
• key：MySQL选择使用的索引；
• key_len：表示索引字段长度；
• ref：表示索引被哪个字段或常量所引用；
• rows：表示MySQL根据表统计信息估算出的查询结果集的行数；
• filtered：表示通过条件过滤后的结果集占总结果集的百分比；
• Extra：包含MySQL执行计划中的其他信息，例如是否使用了临时表、是否使用了文件排序等。

对于单个查询，其执行计划通常是按照从左到右的顺序依次执行，其中可以通过索引优化等手段进行优化，以提高查询性能。而对于复杂的查询语句，可能会需要多次进行操作才能获得最终的查询结果集。

如何查看执行计划？

我们可以通过以下两种方式来查看执行计划：

1. 使用EXPLAIN关键字

EXPLAIN关键字可以让我们查看SQL查询的执行计划。例如，我们可以通过下面的SQL语句查看employees表中所有员工的信息：

EXPLAIN SELECT * FROM employees;

执行上述SQL语句后，MySQL会输出查询计划的详细信息，包括表的扫描方式、过滤条件等。

2. 使用MySQL Workbench

MySQL Workbench是MySQL官方提供的一款可视化工具，我们可以通过它查看执行计划。打开MySQL Workbench，选择需要查看执行计划的SQL语句，然后点击工具栏上的“Explain”，即可查看该SQL语句的执行计划。

如何优化查询效率？

通过查看执行计划，我们可以了解到SQL语句的执行过程，找出影响查询效率的瓶颈。以下是几种常见的查询优化技巧。

1. 索引优化

索引是提高查询效率的重要手段。在执行计划中，我们可以看到MySQL是如何使用索引的。如果MySQL在执行计划中没有使用索引，那么就需要考虑为查询添加索引了。

2. 避免使用SELECT *

SELECT *会遍历整张表，包括不需要的列，从而浪费系统资源。在执行计划中，我们可以看到MySQL是否使用了覆盖索引（Covering Index），也就是只使用索引而不需要访问表的情况。

3. 优化SQL语句

良好的SQL语句可以有效地提高查询效率。尽可能使用简单的WHERE条件、避免使用子查询等，都可以帮助我们优化SQL语句。

实践演练

以下是一个简单的实践演练，展示如何通过执行计划来优化查询效率。

1. 创建一个employees表，并向其中插入100万条数据。

CREATE TABLE employees (
    id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(20) NOT NULL,
    age INT NOT NULL,
    PRIMARY KEY (id)
);

DELIMITER $
DROP PROCEDURE IF EXISTS proc_insert()
    DELIMITER $
    CREATE PROCEDURE proc_insert()
     BEGIN
    DECLARE i INT DEFAULT 1;
    WHILE i<=1000000 DO
    INSERT INTO employees(NAME, age)
    VALUES(CONCAT('name', FLOOR(RAND() * 1000000)), FLOOR(RAND() * 100));
    SET i = i+1;
    END WHILE;
    END $
    DELIMITER ;
    

CALL proc_insert();

1. 查看查询结果，并查看执行计划。

SELECT * FROM employees WHERE name = 'name1000';
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'name1000';

idselect_typetablepartitionstypepossible_keyskeykey_lenrefrowsfilteredExtra1SIMPLEemployees\NALL\N\N\N\N99791210Using where

1. 为name列添加索引，并重新执行查询和查看执行计划。

ALTER TABLE employees ADD INDEX name_index(name);
SELECT * FROM employees WHERE name = 'name1000';
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'name1000';

idselect_typetablepartitionstypepossible_keyskeykey_lenrefrowsfilteredExtra1SIMPLEemployees\Nrefname_indexname_index82const2100\N
通过上述步骤，我们可以看到添加索引后查询效率明显提高。这也展示了如何使用执行计划来优化查询效率。

总结

执行计划是MySQL查询优化中的重要部分，可以帮助我们了解SQL语句的执行过程，并且找到影响查询效率的瓶颈。通过合理的索引、SQL语句优化等手段，我们可以有效地提高查询效率。希望本篇文章能够帮助您更好地使用MySQL。