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在讲这个问题之前，说一种现象，大家可能会经常遇到这样的情况感觉数据库好慢啊，数据库cpu咋这么高，内存好像不够用了，应该咋办呢，很多同学一脸茫然，也有少部分同学能说建索引，读写分离，分库分表这样大而化之的优化策略，那具体到执行层面如何细化呢？相信绝大多数测试同学已经进入盲区，数据库的优化是从定性到定量的过程，比如是否沿着索引查询，扫描减少了多少行，文件排序减少没，tps提升多少等等，今天就从sql本身给大家剖析数据库执行计划。
数据库执行计划是啥意思？在我看来，就是告诉我这条sql需要做什么，它是怎么做的，通过执行计划我们能分析出sql的性能以及改进思路。我们以主流的mysql为例，给大家举例如何做执行计划；
在mysql中，执行计划在sql语句前加上explain即可，如图1，大家已经看到出现了很多行，
图1
我先逐行解释下字面意思
Id
代表select语句的编号，相当于标识作用；
Select_type
查询类型，常见的例如：simple（不含子查询），primary（含子查询或派生查询）；
Table
所查询的表；
Partitions
一般查看表分区情况；
Type
查询方式，数据库性能诊断的重要依据，一般有all,index,ref,eq_ref,这一行是重点，大家先记住很重要！
Possible_keys和key：possible_keys列
指出MySQL能使用哪个索引在该表中找到行。而下面的key是MYSQL实际用到的索引，这意味着在possible_keys中的是计划中的，而key是实际的，也就是计划中有这个索引，实际执行时未必能用到
Key_len: 显示MySQL决定使用的键长度。如果KEY键是NULL，则长度为NULL。
使用的索引的长度。在不损失精确性的情况下，长度越短越好；
row
表示MySQL根据表统计信息及索引选用情况，估算的找到所需的记录所需要读取的行数。
Extra
包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息，请记住，这行也很重要；
Using index：该值表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Covering Index）
MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件 包含所有满足查询需要的数据的索引称为 覆盖索引
Using where：表示MySQL服务器在存储引擎受到记录后进行“后过滤”（Post-filter）,如果查询未能使用索引，Using where的作用只是提醒我们MySQL将用where子句来过滤结果集
Using temporary：表示MySQL需要使用临时表来存储结果集，常见于排序和分组查询
Using filesort： MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”
下面我们重点解析type列，会结合官网的案例进行说明，我们按性能从高到低的顺序展示；
1、system
这是const的一个特例联接类型。表只有一行（=系统表）。
mysql> explain select * from (select * from customer where customer_id=1) a;
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | system | NULL | NULL | NULL | NULL | 1 | NULL |
| 2 | DERIVED | customer | const | PRIMARY | PRIMARY | 2 | const | 1 | NULL |
+----+-------------+------------+--------+---------------+---------+---------+-------+------+-------+
2 rows in set
2、const
表最多有一个匹配行，它将在查询开始时被读取。因为仅有一行，在这行的列值可被优化器剩余部分认为是常数。const表很快，因为它们只读取一次！
const用于用常数值比较PRIMARY KEY或UNIQUE索引的所有部分时。在下面的查询中，tbl_name可以用于const表：
SELECT * from tbl_name WHERE primary_key=1；
SELECT * from tbl_name WHERE primary_key_part1=1和 primary_key_part2=2；
3、eq_ref
对于每个来自于前面的表的行组合，从该表中读取一行。这可能是最好的联接类型，除了const类型。它用在一个索引的所有部分被联接使用并且索引是UNIQUE或PRIMARY KEY。
eq_ref可以用于使用= 操作符比较的带索引的列。比较值可以为常量或一个使用在该表前面所读取的表的列的表达式。
在下面的例子中，MySQL可以使用eq_ref联接来处理ref_tables：
SELECT * FROM ref_table,other_table
WHERE ref_table.key_column=other_table.column;
SELECT * FROM ref_table,other_table
WHERE ref_table.key_column_part1=other_table.column
AND ref_table.key_column_part2=1;
# 相对于下面的ref区别就是它使用的唯一索引，即主键或唯一索引，而ref使用的是非唯一索引或者普通索引。id是主键
mysql> explain select a.*,b.* from testa a,testb b where a.id=b.id
;
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------+------+-------------+
| 1 | SIMPLE | b | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1 | Using where |
| 1 | SIMPLE | a | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | sakila.b.id | 1 | NULL |
+----+-------------+-------+--------+---------------+---------+---------+-------------+------+-------------+
2 rows in set
4、ref
对于每个来自于前面的表的行组合，所有有匹配索引值的行将从这张表中读取。如果联接只使用键的最左边的前缀，或如果键不是UNIQUE或PRIMARY KEY（换句话说，如果联接不能基于关键字选择单个行的话），则使用ref。如果使用的键仅仅匹配少量行，该联接类型是不错的。
ref可以用于使用=或<=>操作符的带索引的列。
在下面的例子中，MySQL可以使用ref联接来处理ref_tables：
SELECT * FROM ref_table WHERE key_column=expr;
SELECT * FROM ref_table,other_table
WHERE ref_table.key_column=other_table.column;
SELECT * FROM ref_table,other_table
WHERE ref_table.key_column_part1=other_table.column
AND ref_table.key_column_part2=1;
# 使用非唯一性索引或者唯一索引的前缀扫描，返回匹配某个单独值的记录行。name有非唯一性索引
mysql> explain select * from testa where name='aaa';
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+-----------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+-----------------------+
| 1 | SIMPLE | testa | ref | idx_name | idx_name | 33 | const | 2 | Using index condition |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------+------+-----------------------+
1 row in set
mysql> explain select a.*,b.* from testa a,testb b where a.name=b.cname;
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+----------------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+----------------+------+-------------+
| 1 | SIMPLE | b | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1 | Using where |
| 1 | SIMPLE | a | ref | idx_name | idx_name | 33 | sakila.b.cname | 1 | NULL |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+----------------+------+-------------+
2 rows in set
5、 fulltext
使用FULLTEXT索引进行联接。
6、ref_or_null
该联接类型如同ref，但是添加了MySQL可以专门搜索包含NULL值的行。在解决子查询中经常使用该联接类型的优化。
在下面的例子中，MySQL可以使用ref_or_null联接来处理ref_tables：
SELECT * FROM ref_table
WHERE key_column=expr OR key_column IS NULL;
mysql> explain select * from (select cusno from testa t1,testb t2 where t1.id=t2.id) t where cusno =2 or cusno is null;
+----+-------------+------------+-------------+---------------+-------------+---------+--------------+------+--------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+------------+-------------+---------------+-------------+---------+--------------+------+--------------------------+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ref_or_null | <auto_key0> | <auto_key0> | 5 | const | 2 | Using where; Using index |
| 2 | DERIVED | t2 | index | PRIMARY | PRIMARY | 4 | NULL | 1 | Using index |
| 2 | DERIVED | t1 | eq_ref | PRIMARY | PRIMARY | 4 | sakila.t2.id | 1 | NULL |
+----+-------------+------------+-------------+---------------+-------------+---------+--------------+------+--------------------------+
3 rows in set
此处按照官网的格式未测试出例子来，若有例子的请留言，我测试更新
7、index_merge
该联接类型表示使用了索引合并优化方法。在这种情况下，key列包含了使用的索引的清单，key_len包含了使用的索引的最长的关键元素。
此处按照官网的格式未测试出例子来，若有例子的请留言，我测试更新
8、unique_subquery
unique_subquery是一个索引查找函数，可以完全替换子查询，效率更高。
该类型替换了下面形式的IN子查询的ref：
value IN (SELECT primary_key FROM single_table WHERE some_expr)
此处按照官网的格式未测试出例子来，若有例子的请留言，我测试更新
9、index_subquery
该联接类型类似于unique_subquery。可以替换IN子查询，但只适合下列形式的子查询中的非唯一索引：
value IN (SELECT key_column FROM single_table WHERE some_expr)
此处按照官网的格式未测试出例子来，若有例子的请留言，我测试更新
10、range
只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行。key列显示使用了哪个索引。key_len包含所使用索引的最长关键元素。在该类型中ref列为NULL。
当使用=、<>、>、>=、<、<=、IS NULL、<=>、BETWEEN或者IN操作符，用常量比较关键字列时，可以使用range
SELECT * FROM tbl_name
WHERE key_column = 10;
SELECT * FROM tbl_name
WHERE key_column BETWEEN 10 and 20;
SELECT * FROM tbl_name
WHERE key_column IN (10,20,30);
SELECT * FROM tbl_name
WHERE key_part1 = 10 AND key_part2 IN (10,20,30);
11、index
索引类型与ALL类型一样，除了它是走索引树扫描的，它有两种方式：
如果该覆盖索引能满足查询的所有数据，那仅仅扫描这索引树。在这种情况下，Extra列就会显示用Using index。一般仅仅用索引是扫描的比ALL扫描的要快，因为索引树比表数据小很多。
全表扫描被用到从索引中去读取数据， Extra列就不会显示用Using index。
如果查询仅仅是索引列，那MySQL会这个index索引类型
mysql> alter table testa add primary key p_id(id);
Query OK, 0 rows affected
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> create index idx_name on testa(name);
Query OK, 0 rows affected
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> insert into testa values(2,2,'aaa');
Query OK, 1 row affected
# 因为查询的列name上建有索引，所以如果这样type走的是index
mysql> explain select name from testa;
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+
| 1 | SIMPLE | testa | index | NULL | idx_name | 33 | NULL | 2 | Using index |
+----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-------------+
1 row in set
# 因为查询的列cusno没有建索引，或者查询的列包含没有索引的列，这样查询就会走ALL扫描，如下：
mysql> explain select cusno from testa;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| 1 | SIMPLE | testa | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | NULL |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set
# *包含有未见索引的列
mysql> explain select * from testa;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| 1 | SIMPLE | testa | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | NULL |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set
12、all
对于每个来自于先前的表的行组合，进行完整的表扫描。如果表是第一个没标记const的表，这通常不好，并且通常在它情况下很差。通常可以增加更多的索引而不要使用ALL，使得行能基于前面的表中的常数值或列值被检索出。
好了，以上就是这次文章想说的，希望对大家有帮助，有错误，也希望大家指出。
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/2719108/blog/1626989