SQL执行计划详解

一、执行计划概述

在介绍SQL执行计划之前，我们需要先明确什么是SQL执行计划。SQL执行计划是指SQL语句执行时数据库系统为其生成的一个操作步骤列表，该列表记录了SQL语句如何通过索引、表扫描等方式访问数据库表，以及如何使用连接方式、排序等逻辑操作。

SQL执行计划非常重要，因为执行计划可以帮助我们理解SQL语句的执行过程，以及优化SQL语句的性能。

二、查看执行计划

了解SQL执行计划后，我们需要知道如何查看SQL执行计划。在MySQL数据库中，我们可以使用EXPLAIN关键字来查看执行计划。

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE first_name='John';

上述SQL查询语句中，我们使用EXPLAIN关键字来查看该查询语句的执行计划。执行结果将会返回如下信息：

id: 1
select_type: SIMPLE
table: employees
partitions: NULL
type: ref
possible_keys: first_name
key: first_name
key_len: 13
ref: const
rows: 2
Extra: Using index

从上面的执行结果可以看出，该查询语句的执行计划是使用索引，其中索引的键名为first_name，该索引可以有效地过滤出符合条件的2条数据。

三、执行计划详解

1. id

id是执行计划中每个操作步骤的标识符，MySQL会按照从小到大的顺序为每个操作步骤分配一个唯一的id。

例如，上面示例中的查询操作有一个id为1。

2. select_type

select_type表示操作类型，MySQL中查询操作的select_type可能有以下几种：

SIMPLE：简单SELECT查询，不包含子查询或UNION操作
PRIMARY：外层查询
SUBQUERY：子查询
DERIVED：导出表的子查询
UNION：UNION操作的第二个或后面的查询操作
UNION RESULT：UNION操作的结果

例如，上面示例中的查询操作的select_type为SIMPLE。

3. table

table表示操作的数据表名。

例如，上面示例中的查询操作访问的是employees表。

4. partitions

partitions表示操作分区表的分区名。

例如，如果查询操作访问的是一个分区表，则该字段会显示所访问的分区名。

5. type

type表示查询操作的访问方式，MySQL中查询操作的type可能有以下几种：

ALL：全表扫描，该操作不使用索引或切忌使用索引
index：索引扫描，该操作使用了覆盖索引，例如SELECT column1,column2 FROM table WHERE column1=’value’，其中column1为索引列。
range：范围扫描，该操作使用了表中的一个区间，例如SELECT * FROM table WHERE column1 BETWEEN 1 and ‘value’。
ref：基于索引的等值匹配，该操作使用了非唯一或唯一的索引来匹配单行数据，例如SELECT * FROM table WHERE column1=’value’，其中column1为索引列。
eq_ref：基于索引的等值联接，该操作与ref相似，但是在连接操作时使用的是唯一索引，例如SELECT * FROM table1 JOIN table2 ON table1.column1=table2.column1，其中column1为唯一索引列。
const：基于常量的查询，该操作使用了常量表达式，例如SELECT * FROM table WHERE column1=’value’，其中’value’为常量。
system：基于系统的查询，此时MySQL只有一行访问数据，例如内部的mysql这个数据库查询操作也可能出现system类型的行为操作。

例如，上面示例中的查询操作的type为ref。

6. possible_keys

possible_keys表示MySQL可以使用哪些索引来执行查询操作。

例如，如果一个查询操作查询的列在多个索引中都有出现，那么possible_keys字段会显示这些索引。

7. key

key表示MySQL实际使用的索引名。

例如，上面示例中的查询操作使用的是名为first_name的索引。

8. key_len

key_len表示MySQL在执行查询操作时使用的索引长度。

例如，上面示例中的查询操作使用的索引长度为13。

9. ref

ref表示MySQL在执行查询操作时使用的索引列。

例如，上面示例中的查询操作使用的索引列为const。

10. rows

rows表示MySQL执行查询操作时估计需要扫描的行数。该值并不一定正确，但可以帮助我们了解查询操作的性能瓶颈。

例如，上面示例中的查询操作估计需要扫描的行数为2。

11. Extra

Extra表示查询操作的额外信息，可能包括如下几种：

Using index：表示MySQL使用了覆盖索引。在查询操作中，如果所有需要查询的列都在一个索引中出现，那么MySQL可以直接使用该索引进行查询操作，避免了查询操作必须要访问数据表的缺陷，大大提高查询性能。
Using where：表示MySQL在查询操作中使用了WHERE子句中的筛选条件
Using temporary：表示MySQL在查询操作中需要使用临时表来处理查询结果。在查询操作中，如果需要进行排序、排序需要使用到filesort算法，则MySQL需要使用临时表。
Using filesort：表示MySQL在查询操作中使用了文件排序算法进行数据排序。在查询操作中，如果需要进行排序、排序没有使用到覆盖索引，则MySQL需要使用文件排序算法。
Using join buffer：表示MySQL在查询操作中使用了连接缓存。

例如，上面示例中的查询操作的Extra为Using index。

四、总结

通过以上对SQL执行计划的详解，我们可以了解到SQL执行计划在数据库查询优化中的重要性，同时也能够清楚地了解如何查看和解释SQL执行计划的信息，以及如何根据SQL执行计划来进行优化SQL查询语句的性能。让我们在实际使用SQL查询语句的过程中，更加灵活地使用SQL执行计划，提升SQL查询操作的性能。

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