mysql的explain有什么作用？

今天我们聊聊 EXPLAIN 这个 MySQL 中非常实用的命令。作为一个 php 开发工程师，我常常会遇到查询性能的问题，尤其是在处理大量数据时。

每次遇到查询变慢，第一件事我做的就是使用 EXPLAIN 来分析 SQL 执行计划，了解查询到底是如何被执行的，哪些部分可能存在性能瓶颈。

在 MySQL 中，EXPLAIN 语句是用来查看 SQL 执行计划的工具。简单来说，它可以帮助我们分析 SQL 查询语句的执行路径，了解 MySQL 是如何执行这条查询的。

通过 EXPLAIN，我们可以看到 SQL 语句的各个执行阶段，比如是否使用了索引、是否有排序、是否进行了全表扫描等。这些信息非常有用，尤其是当查询性能不理想时。

比如说，我有这么一条 SQL 语句：

SELECT * FROM users WHERE age > 25; 

如果我们运行：

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 25; 

MySQL 会返回类似以下的执行计划：

+----+-------------+--------+------+------------------+------+---------+-------+------+--------------------------+
| id | select_type | table  | type | possible_keys    | key  | key_len | ref   | rows | Extra                    |
+----+-------------+--------+------+------------------+------+---------+-------+------+--------------------------+
|  1 | SIMPLE      | users  | ALL  | age_index        | NULL | NULL    | NULL  | 1000 | Using where              |
+----+-------------+--------+------+------------------+------+---------+-------+------+--------------------------+ 

从这个结果中，我们可以得到一些关键信息：

1. table: 表明查询的是哪个表，这里是 users 表。
2. type: 这是我们需要特别关注的字段，它表示查询的扫描方式。ALL 表示全表扫描，即扫描了 users 表中的所有数据行。显然，ALL 是最不高效的扫描方式。
3. possible_keys: 这里列出了可能会用到的索引，这里是 age_index，意味着这个查询可能会使用 age 列上的索引。
4. key: 这表示实际使用的索引。如果为 NULL，说明没有使用索引。
5. key_len: 显示使用的索引的长度。
6. rows: 这是 MySQL 估计需要扫描的行数，越少越好。这里表示 MySQL 估计需要扫描 1000 行数据。
7. Extra: 这里告诉我们更多的执行细节。比如 Using where 表示 MySQL 在扫描过程中应用了 WHERE 条件。

通过这个执行计划，我们可以看到当前的查询并没有利用索引，导致它进行了全表扫描，这对性能是很不友好的。

在 EXPLAIN 的结果中，最重要的字段之一就是 type，它表示扫描类型。常见的扫描类型有：

• ALL（全表扫描）：表示查询时需要扫描整个表。通常这是性能最差的情况。比如在没有合适索引的情况下，MySQL 就会使用全表扫描。
• index（全索引扫描）：这跟全表扫描差不多，不过它会在索引表上进行全扫描，不会扫描数据表。但由于 MySQL 仍然要扫描所有的索引数据，性能依然不好。
• range（索引范围扫描）：表示查询通过索引范围扫描来限制查询的范围。这种扫描方式相对较快，尤其是在 WHERE 子句中使用了 BETWEEN、IN、<、> 等条件时。它能提高性能，因为 MySQL 不需要扫描全表，只会扫描符合条件的部分索引。
• ref（非唯一索引扫描）：表示使用了非唯一索引来查找数据。通常它用于联接查询，表示该索引的列值可能不是唯一的，查询时可能会返回多条记录。
• eq_ref（唯一索引扫描）：这是最有效的索引扫描类型，通常用于主键或者唯一索引。在联接查询中，eq_ref 表示每行数据都能够精确匹配一个值，通常非常高效。
• const（常量索引扫描）：表示查询是针对常量进行的，比如通过 id=1 查找记录。这个类型的扫描效率极高，因为它只会返回一行数据。

Extra 字段包含了更多关于执行计划的细节，特别是执行过程中是否有一些额外的操作。这里列出几个常见的内容：

• Using filesort：表示查询结果需要额外的排序操作。filesort 并不是指文件排序，而是指 MySQL 在内存中无法使用索引进行排序时，会采用外部排序，这通常会降低查询性能。
• Using temporary：表示查询使用了临时表。MySQL 在执行某些操作（如 GROUP BY、ORDER BY）时可能会创建临时表，如果看到 Using temporary，说明查询可能比较复杂，效率可能较低。
• Using index：表示查询的数据可以完全通过索引获取，而不需要回表。这是一种非常高效的查询方式，因为避免了额外的 I/O 操作。
• Using where：表示在扫描过程中应用了 WHERE 条件。这通常是正常的，但如果查询非常慢，需要查看是否可以优化条件。

从 EXPLAIN 的输出中获取的信息可以帮助我们优化 SQL 查询。以下是一些常见的优化策略：

1. 增加索引：如果 EXPLAIN 结果中显示 ALL 或 index，可能意味着查询没有使用合适的索引。我们可以考虑为查询条件中的列增加索引，尤其是那些在 WHERE 子句、JOIN 条件或 ORDER BY 中经常使用的列。
2. 避免全表扫描：ALL 类型表示全表扫描，通常这种查询效率很低。如果查询的数据量很大，应该尽量避免全表扫描，增加合适的索引或修改查询条件。
3. 避免使用临时表和文件排序：Using temporary 和 Using filesort 都是查询的性能瓶颈。如果查询包含了 GROUP BY 或 ORDER BY，可以考虑是否能通过索引来加速这些操作，避免临时表和外部排序。
4. 优化联接查询：在多表联接查询中，如果 EXPLAIN 显示 ref 或 eq_ref 类型，通常表示已经使用了索引。如果没有使用索引，可以考虑添加联接条件中的索引来提高效率。

最后，我们看看面试中遇到的问题：如何通过 EXPLAIN 分析一个慢查询？

回答：

首先，我会执行 EXPLAIN 来查看查询的执行计划，关注以下几点：

1. type 字段：查看查询是否使用了全表扫描（ALL），如果是，可能需要添加合适的索引，避免全表扫描。
2. key 字段：检查是否使用了合适的索引。如果 key 为 NULL，说明没有使用索引。
3. rows 字段：如果 rows 显示扫描了大量的数据行，说明查询可能没有高效利用索引。
4. Extra 字段：关注是否有 Using temporary 或 Using filesort，如果有，可能需要优化查询，避免不必要的排序或临时表操作。
5. 可能的改进：根据 EXPLAIN 的结果，我会考虑是否能通过添加索引、调整查询条件或重写查询来优化性能。

通过这些步骤，我可以从 EXPLAIN 中获得详细的执行信息，并采取相应的优化措施。