分析 SQL 查询的执行计划的工具——EXPLAIN

EXPLAIN 是一个非常有用的工具，用于分析 SQL 查询的执行计划，帮助优化查询性能。然而，它的可靠性取决于多种因素，包括数据库版本、查询的复杂性、数据分布等。以下是一些关键点：

一、EXPLAIN 的基本功能及可靠性

1. 基本功能

   • EXPLAIN 可以用来查看 SQL 语句的执行效果，帮助选择更好的索引和优化查询语句，解决大部分的性能问题。
   • 它能提供查询的执行计划信息，如查询中表的读取顺序、数据读取操作的类型、哪些索引可以使用、哪些索引被实际使用、表之间的引用以及每张表有多少行被优化器查询等。

2. 可靠性方面

   • 在很多情况下，EXPLAIN 的结果是可靠的。例如，它可以准确地显示查询是否使用了索引，以及使用了哪些索引。
   • 然而，EXPLAIN 提供的信息也存在一定的局限性。例如，它显示的 rows 列是预估的扫描行数，这个数值可能并不准确。

二、影响 EXPLAIN 可靠性的因素

1. 数据库版本差异

   • 不同版本的数据库可能会对 EXPLAIN 的输出结果产生影响。例如，MySQL 5.0 和 MySQL 8.0 在 EXPLAIN 的输出格式和内容上可能存在差异。

2. 查询复杂性

   • 对于简单的查询，EXPLAIN 的结果通常比较可靠。但对于复杂的查询，尤其是包含多个子查询、联合查询和复杂条件的查询，EXPLAIN 的结果可能会变得复杂且难以准确解读。

3. 数据分布

   • 数据在表中的分布情况会影响 EXPLAIN 的结果。如果数据分布不均匀，例如某些列的值存在严重的偏斜，那么 EXPLAIN 提供的预估信息可能与实际执行情况存在较大偏差。

三、EXPLAIN 的局限性

1. 执行计划与实际执行的差异

   • EXPLAIN 显示的是查询的执行计划，但实际执行时可能会因为系统负载、缓存等因素而有所不同。例如，在高并发环境下，查询的执行时间可能会受到其他并发查询的影响，而这种影响在 EXPLAIN 的结果中可能无法体现。

2. 无法反映所有性能问题

   • 虽然 EXPLAIN 可以帮助发现很多性能问题，但它并不能反映所有可能影响性能的因素。例如，它无法直接显示查询是否会导致数据库的锁竞争，而锁竞争可能是导致性能下降的重要原因。

四、使用 EXPLAIN 的建议

1. 结合实际执行情况分析

   • 不能仅仅依赖 EXPLAIN 的结果来优化查询，还需要结合实际的执行情况进行分析。可以通过在不同的环境和负载条件下测试查询的性能，来验证 EXPLAIN 结果的准确性。

2. 关注关键指标

   • 在分析 EXPLAIN 的结果时，应重点关注 type 列，因为它显示了连接使用的类别和是否使用了索引，这是分析性能瓶颈的关键项之一。
   • 同时，Extra 列也很重要，它包含了很多额外的信息，如是否使用了文件排序、是否有临时表等，这些信息能提供很多关于查询性能的线索。

3. 使用扩展功能

   • 可以使用 EXPLAIN EXTENDED 来获取额外的查询优化信息，通过 SHOW WARNINGS 命令可以得到优化后的查询语句，从而看出优化器优化了什么。
   • 如果查询是基于分区表的，使用 EXPLAIN PARTITIONS 可以显示查询将访问的分区，这有助于分析分区相关的性能问题。