EXPLAIN分析:如何让你的SQL查询更高效?

在数据库优化工作中,SQL 查询的执行效率犹如一颗关键的螺丝钉,直接影响着应用程序的整体性能表现。尤其是当面临海量数据的复杂处理场景时,对查询语句进行优化就显得迫在眉睫且至关重要。

EXPLAIN 命令,作为 MySQL 数据库里一款常用且强大的分析工具,宛如一把精准的手术刀,为我们打开了深入剖析 SQL 查询执行过程的大门。借助 EXPLAIN 命令返回的详细执行计划,我们仿佛拥有了一双洞察数据库运行机制的慧眼,能够清晰无误地看到数据库执行查询操作的每一个步骤和细节。

通过对执行计划的细致分析,我们可以像经验丰富的侦探一样,敏锐地识别出潜在的性能瓶颈所在。一旦发现问题,就能迅速“对症下药”,采取针对性的优化措施,让数据库的运行更加高效流畅,从而显著提升应用程序的性能表现。

一、慢查询explain分析的基本思路

EXPLAIN 命令是分析慢查询时极为常用的手段,它主要用于剖析 SELECT 语句的执行效果。借助 EXPLAIN 命令,我们能够获取以下关键信息:表的读取顺序,这关乎数据的检索流程;数据读取操作的具体类型,有助于了解查询操作的性质;哪些索引可供使用,为优化提供可选方案;哪些索引被实际运用,以评估索引使用的合理性;表之间的引用关系,明确数据关联的方式;以及每张表被优化器查询的行数,反映查询的数据规模。

通常情况下,运用 EXPLAIN 命令分析问题可从以下三个核心方面着手:

  • 索引使用情况:当前查询是否借助了索引?索引的使用与否对查询性能影响重大,了解这一点能初步判断查询效率。
  • 索引契合度:所使用的索引是否符合预期?有时虽然使用了索引,但可能并非最适合该查询的索引,这会影响查询的执行效率。
  • 优化空间评估:索引是否还有改进的空间,SQL 语句是否仍有优化的余地?持续挖掘潜在的优化点,能不断提升查询性能。

这三个分析要点主要依据 EXPLAIN 命令返回的各类字段来展开。一般而言,在对 SQL 进行优化之后,需要反复查看 EXPLAIN 的结果,通过综合考量各项信息,最终确定最优的优化方案。

二、explain返回字段详解

备注:相关sql查看基本的操作分析可见参考文档,或后期我会自己补充一份举例的用例分析(待更新)

三、索引优化的原则以及失效情况举例

备注:相关sql查看基本的操作分析可见参考文档,或后期我会自己补充一份举例的用例分析(待更新)

建立索引

优化索引

索引失效

四、通过explain优化sql的基本思路

五、知识补充

在 MySQL 数据库中,一条查询语句会经由查询优化器基于成本和规则进行一系列优化处理,最终生成一个被称作执行计划的方案。这个执行计划清晰地展示了后续具体执行查询的方式,例如多表连接时各个表的连接顺序,以及针对每个表采用何种访问方法来执行查询操作等细节。

查询成本

一个查询任务往往存在多种可行的执行方案。我们既可以选择借助某个索引来进行查询,也可以选择全表扫描的方式。而查询优化器的职责,便是从众多方案中挑选出成本最低的那个来执行查询,以此确保资源的高效利用和查询的快速响应。

IO 成本

InnoDB 存储引擎会将数据和索引都存储在磁盘上。当我们需要查询表中的记录时,首先要将相应的数据或索引从磁盘加载到内存中,然后才能进行后续操作。这个从磁盘到内存的加载过程所耗费的时间,就被称为 I/O 成本。

CPU 成本

在查询过程中,诸如读取记录、检测记录是否满足搜索条件以及对结果集进行排序等操作,都会消耗一定的时间,这些时间损耗就构成了 CPU 成本。

计算规则

InnoDB 存储引擎为成本计算制定了默认规则:读取一个页面所花费的成本默认设定为 1.0,而读取并检测一条记录是否符合搜索条件的成本默认设定为 0.2。通过这些规则,查询优化器能够更精准地评估不同执行方案的成本,从而做出最优选择。

六、总结

通过本文的详细阐述,我们得以深入探究如何运用 EXPLAIN 命令来剖析 SQL 查询的执行计划,并且熟练掌握了对执行计划中关键信息的解读方法。这些解读能够精准定位查询过程中的性能瓶颈,例如全表扫描带来的高开销、索引失效导致的查询效率低下等问题,从而让我们能够有的放矢地开展优化工作。

此外,我们还对索引优化的基本原则以及常见的索引失效情形展开了探讨。在 SQL 优化的过程中,合理地选择索引、巧妙地调整查询结构对于提升数据库性能起着举足轻重的作用,这一点在讨论中得到了着重强调。

总而言之,熟练掌握 EXPLAIN 命令的使用技巧,其意义不仅在于让我们更加透彻地了解数据库执行查询的具体流程,更在于能够为查询优化工作提供切实有效的指导,使我们在优化过程中做出更为精准、高效的调整。

衷心希望本文所分享的内容,能够为大家在日常的数据库优化工作中提供具有实际应用价值的思路与方法,助力大家更出色地完成数据库性能优化任务。

参考相关博客

  1. SQL中explaind的使用介绍_sql server explain

  2. MySQL中explain执行计划中额外信息字段(Extra)详解

  3. 索引失效的几种情况_使用函数索引失效

  4. https://www.cnblogs.com/myseries/p/11265849.html

原文阅读