MySQL explain 和 profiling 详解
mysql explain
MySQL 的 EXPLAIN 是一个用于查询优化的工具，它可以显示 MySQL 数据库如何执行查询。它返回一组关于查询执行计划的信息，包括用到的索引，表的连接顺序以及 MySQL 使用的查询类型。下面是 EXPLAIN 返回的列及其含义：
id
id：查询中每个 SELECT 子句或者操作的唯一标识符。如果 id 相同，那么这些操作在同一个查询中。
select_type
- select_type：查询的类型，有以下几种类型：
- SIMPLE：简单 SELECT 查询，不使用 UNION 或子查询等。
- PRIMARY：最外层的查询，即包含了子查询的查询。
- UNION：UNION 查询的第二个或后续查询语句，不包括第一个查询语句。
- DEPENDENT UNION：UNION 查询中的第二个或后续查询语句，依赖于外部查询的结果。
- UNION RESULT：UNION 的结果集。
- SUBQUERY：子查询中的第一个 SELECT 语句，结果用于外部查询。
- DEPENDENT SUBQUERY：子查询中的第一个 SELECT 语句，依赖于外部查询的结果。
- DERIVED：派生表的 SELECT，MySQL 会将其存储在临时表中。
- MATERIALIZED：派生表的 SELECT，MySQL 会将其存储在临时表中。
- UNCACHEABLE SUBQUERY：子查询不可缓存。
- table：显示查询的表名。
- partitions：匹配到查询的分区列表。
- type：表访问的类型，性能从好到坏依次是：
- system：仅有一行记录的表。
- const：基于索引进行的等值查询。
- eq_ref：对于每个查询，使用了索引查找符合条件的一行。
- ref：非唯一性索引查找，返回匹配某个单独值的所有行。
- range：使用索引查找一定范围内的行。
- index：使用索引扫描全表，一般用于ORDER BY和GROUP BY操作。
- all：全表扫描。
- possible_keys：可能使用的索引列表。
- key：实际使用的索引名称。
- key_len：使用索引的长度。
- ref：显示索引的哪一列或常量与表列进行比较。
- rows：估算的行数。
- filtered：过滤器过滤的行数百分比。
- Extra：关于 MySQL 如何解析查询的额外信息，包括以下信息：
- Using index：表示查询中使用了覆盖索引。
- Using where：表示 MySQL 使用了 WHERE 子句来过滤数据。
- Using temporary：表示 MySQL 使用了临时表来存储结果集，通常是 GROUP BY 和 ORDER BY 操作的结果。
- Using filesort：表示 MySQL 使用了文件排序来排序结果集。
- Using join buffer：表示
- Using join buffer：表示 MySQL 使用了 join buffer 来处理连接操作。
- Using sort_union：表示 MySQL 使用了 UNION 查询中的排序优化。
- Using intersect：表示 MySQL 使用了 UNION 查询中的交集优化。
- Using index condition：表示 MySQL 使用了索引中的条件进行过滤，这意味着 MySQL 能够在索引中解决查询条件，而无需查找表中的行。
- Using where with pushed condition：表示 MySQL 将过滤条件下推到了联接前的表中，这可能会更有效地利用索引。
- Using index for group-by：表示 MySQL 使用了索引来处理 GROUP BY 操作，这通常是一种优化。
- Using filesort for group-by：表示 MySQL 使用了文件排序来处理 GROUP BY 操作，这通常是不太理想的。
- Using temporary for filesort：表示 MySQL 使用了临时表来处理 ORDER BY 或 GROUP BY 操作的结果。
- Using filesort for order by：表示 MySQL 使用了文件排序来处理 ORDER BY 操作，这通常是不太理想的。
下面是一个使用 EXPLAIN 进行查询优化的例子：
EXPLAIN SELECT *
FROM users
JOIN orders ON users.id = orders.user_id
WHERE users.age > 18
ORDER BY orders.created_at DESC
LIMIT 10;
执行上面的语句后，会返回类似如下的输出：
sql
Copy code
+----+-------------+--------+------------+--------+---------------------+---------+---------+------------------------+------+----------+--------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+--------+------------+--------+---------------------+---------+---------+------------------------+------+----------+--------------------------+
| 1 | SIMPLE | users | NULL | range | PRIMARY,age | age | 4 | NULL | 4 | 100.00 | Using where; Using index |
| 1 | SIMPLE | orders | NULL | ref | user_id,created_at | user_id | 4 | test_db.users.id | 199 | 100.00 | Using index |
+----+-------------+--------+------------+--------+---------------------+---------+---------+------------------------+------+----------+--------------------------+
这个查询通过 JOIN 将用户表和订单表连接起来，只返回年龄大于 18 岁的用户的前 10 个订单，按照订单创建时间倒序排序。通过分析输出结果，我们可以看到 MySQL 使用了用户表的 age 列上的索引来过滤数据，然后使用了订单表的 user_id 列上的索引来查找订单，这个查询使用了索引优化的方法，可以更高效地执行。
MySQL profiling
# 查看是否开启了 profiling
show variables like '%profiling%';
# 开启 profiling
set profiling = 1;
# 执行查询
select * from big_tables where id >= (
select id from big_tables limit 10000000, 1
) limit 0, 1;
# 查看所有查询的性能数据
show profiles;
# 查看某条查询的详细性能数据
show profile for query 1;
# 查看 cpu, io, memory, block io 等性能数据
show profile cpu, io, memory, block io for query 1;
# 关闭 profiling
set profiling = 0;
使用示例:
mysql> # 查看所有查询的性能数据
show profiles;
+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Query_ID | Duration | Query |
+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 1 | 0.00568250 | show variables like '%profiling%' |
| 2 | 1.41488150 | select * from big_tables where id >= (
select id from big_tables limit 10000000, 1
) limit 0, 1 |
| 3 | 0.00040300 | purge profiles |
| 4 | 0.00016575 | # 清理所有profiling 数据
FLUSH STATEMENT ANALYSIS |
| 5 | 0.00014875 | FLUSH STATEMENT ANALYSIS |
| 6 | 1.41070725 | select * from big_tables where id >= (
select id from big_tables limit 10000000, 1
) limit 0, 1 |
+----------+------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------+
6 rows in set (0.10 sec)
mysql> # 查看某条查询的详细性能数据
show profile for query 6;
+--------------------------------+----------+
| Status | Duration |
+--------------------------------+----------+
| starting | 0.000098 |
| Executing hook on transaction | 0.000034 |
| starting | 0.000030 |
| checking permissions | 0.000009 |
| checking permissions | 0.000005 |
| Opening tables | 0.000059 |
| init | 0.000027 |
| System lock | 0.000015 |
| optimizing | 0.000010 |
| statistics | 0.000024 |
| optimizing | 0.000004 |
| statistics | 0.000008 |
| preparing | 0.000016 |
| executing | 1.410089 |
| preparing | 0.000041 |
| executing | 0.000037 |
| end | 0.000006 |
| query end | 0.000042 |
| waiting for handler commit | 0.000016 |
| closing tables | 0.000014 |
| freeing items | 0.000110 |
| cleaning up | 0.000019 |
+--------------------------------+----------+
mysql> # 查看 cpu, io, memory, block io 等性能数据
show profile cpu, block io for query 6;
+--------------------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
| Status | Duration | CPU_user | CPU_system | Block_ops_in | Block_ops_out |
+--------------------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
| starting | 0.000098 | 0.000072 | 0.000025 | 0 | 0 |
| Executing hook on transaction | 0.000034 | 0.000026 | 0.000009 | 0 | 0 |
| starting | 0.000030 | 0.000022 | 0.000007 | 0 | 0 |
| checking permissions | 0.000009 | 0.000006 | 0.000002 | 0 | 0 |
| checking permissions | 0.000005 | 0.000004 | 0.000002 | 0 | 0 |
| Opening tables | 0.000059 | 0.000044 | 0.000015 | 0 | 0 |
| init | 0.000027 | 0.000020 | 0.000007 | 0 | 0 |
| System lock | 0.000015 | 0.000010 | 0.000003 | 0 | 0 |
| optimizing | 0.000010 | 0.000008 | 0.000003 | 0 | 0 |
| statistics | 0.000024 | 0.000018 | 0.000006 | 0 | 0 |
| optimizing | 0.000004 | 0.000002 | 0.000001 | 0 | 0 |
| statistics | 0.000008 | 0.000006 | 0.000002 | 0 | 0 |
| preparing | 0.000016 | 0.000012 | 0.000004 | 0 | 0 |
| executing | 1.410089 | 1.412984 | 0.000000 | 0 | 0 |
| preparing | 0.000041 | 0.000038 | 0.000000 | 0 | 0 |
| executing | 0.000037 | 0.000037 | 0.000000 | 0 | 0 |
| end | 0.000006 | 0.000005 | 0.000000 | 0 | 0 |
| query end | 0.000042 | 0.000042 | 0.000000 | 0 | 0 |
| waiting for handler commit | 0.000016 | 0.000016 | 0.000000 | 0 | 0 |
| closing tables | 0.000014 | 0.000014 | 0.000000 | 0 | 0 |
| freeing items | 0.000110 | 0.000109 | 0.000000 | 0 | 0 |
| cleaning up | 0.000019 | 0.000019 | 0.000000 | 0 | 0 |
+--------------------------------+----------+----------+------------+--------------+---------------+
22 rows in set (0.17 sec)
拓展: profiling 数据的条数
一般 profiling 只保留最近 15 条查询的性能数据, 如果需要保留更多的数据, 可以修改 profiling_history_size 变量:
mysql> show variables like '%profiling%';
+------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+------------------------+-------+
| have_profiling | YES |
| profiling | ON |
| profiling_history_size | 15 |
+------------------------+-------+
3 rows in set (0.10 sec)
mysql> set global profiling_history_size=20;
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