一、分析
数据规模限制查询速度。在查询前能否预先估计究竟要涉及多少行、使用哪些索引、运行时间呢？答案是肯定的，MySQL 提供了 EXPLAIN 语法来进行查询分析，在 sql 语句前加一个“EXPLAIN”即可。比如要分析如下 SQL 语句：
explain select * from table where id = 1
执行结果如下：
id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra
二、EXPLAIN列的解释
【id 列】
数字越大越先执行，如果说数字一样大，那么就从上往下依次执行，id 列为 null 的就表示这是一个结果集，不需要使用它来进行查询。【select_type列】常见的有：
- simple：表示不需要 union 操作或者不包含子查询的简单 select 查询。有连接查询时，外层的查询为 simple，且只有一个。
- primary：一个需要 union 操作或者含有子查询的 select，位于最外层的单位查询的 select_type 即为 primary。且只有一个。
- union：union 连接的两个 select 查询，第一个查询是 dervied 派生表，除了第一个表外，第二个以后的表 select_type 都是 union。
- dependent union：与 union 一样，出现在 union 或 union all 语句中，但是这个查询要受到外部查询的影响。
- union result：包含 union 的结果集，在 union 和 union all 语句中，因为它不需要参与查询，所以 id 字段为 null。
- subquery：除了 from 字句中包含的子查询外，其他地方出现的子查询都可能是subquery。
- dependent subquery：与 dependent union 类似，表示这个 subquery 的查询要受到外部表查询的影响。
- derived：from 字句中出现的子查询，也叫做派生表，其他数据库中可能叫做内联视图或嵌套 select。
- 【table 列】显示查询的表
- 如果查询使用了别名，这里显示别名；
- 如果不涉及对数据表的操作，那么这显示为 null；
- 如果显示为尖括号括起来的 <derived N> 就表示这个是临时表，后边的 N 就是执行计划中的 id，表示结果来自于这个查询产生；
- 如果是尖括号括起来的 <union M,N>，与 <derived N> 类似，也是一个临时表，表示这个结果来自于 union 查询的 id 为 M,N 的结果集。
- 【type 列】
这是重要的列，显示连接使用了何种类型。从最好到最差的连接类型为：system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > unique_subquery > index_subquery > range > index_merge > index > ALL，一般来说，得保证查询至少达到 range 级别，最好能达到 ref。除了 all 之外，其他的 type 都可以使用到索引，除了 index_merge 之外，其他的 type 只可以用到一个索引。
说明：不同连接类型的解释(按照效率高低的顺序排序)
- system：表中只有一行数据或者是空表，且只能用于 myisam 和 memory 表。如果是 Innodb 引擎表，type 列在这个情况通常都是 all 或者 index。这是 const 连接类型的特殊情况。
- const：表中的一个记录的最大值能够匹配这个查询(索引可以是主键或唯一索引)。因为只有一行，这个值实际就是常数，因为 MySQL 先读这个值然后把它当做常数来对待。
- eq_ref：出现在要连接过个表的查询计划中，驱动表只返回一行数据，且这行数据是第二个表的主键或者唯一索引，且必须为 not null，唯一索引和主键是多列时，只有所有的列都用作比较时才会出现 eq_ref。
- ref：不像 eq_ref 那样要求连接顺序，也没有主键和唯一索引的要求，只要使用相等条件检索时就可能出现，常见与辅助索引的等值查找。或者多列主键、唯一索引中，使用第一个列之外的列作为等值查找也会出现，总之，返回数据不唯一的等值查找就可能出现。
- fulltext：全文索引检索。全文索引优先级很高，若全文索引和普通索引同时存在，MySQL 不管代价，优先选择使用全文索引。
- ref_or_null：与 ref 方法类似，只是增加了 null 值的比较。实际用的不多。
- unique_subquery：用于 where 中的 in 形式子查询，子查询返回唯一值。
- index_subquery：用于 in 形式子查询使用到了辅助索引或者 in 常数列表，子查询可能返回重复值，可以使用索引将子查询去重。
- range：索引范围扫描，常见于使用 >、<、is null、between、in、like 等运算符的查询中。
- index_merge：表示查询使用了两个以上的索引，最后取交集或者并集，常见 and、or 的条件使用了不同的索引，官方排序这个在 ref_or_null 之后，但实际上由于要读取所个索引，性能可能大部分时间都不如 range。
- index：索引全表扫描，把索引从头到尾扫一遍，常见于使用索引列就可以处理不需要读取数据文件的查询、可以使用索引排序或者分组的查询。(比 ALL 更好，因为索引一般小于表数据)。
- all：这个就是全表扫描数据文件，然后再在 server 层进行过滤返回符合要求的记录。比较糟糕，应该尽量避免。
【possible_keys 列】
显示可能应用在这张表中的索引。如果为空，没有可能的索引。可以为相关的域从 where 语句中选择一个合适的语句。【key 列】
实际使用的索引。select_type 为 index_merge 时，这里可能出现两个以上的索引，其他的 select_type 这里只会出现一个。如果为 NULL，则没有使用索引。很少的情况下，MySQL 会选择优化不足的索引。这种情况下，可以在 select 语句中使用 use index (indexname) 来强制使用一个索引或者用 ignore index (indexname) 来强制 MySQL 忽略索引。【key_len 列】
用于处理查询的索引长度，如果是单列索引，那就整个索引长度算进去；如果是多列索引，那么查询不一定都能使用到所有的列，具体使用到了多少个列的索引，这里就会计算进去，没有使用到的列，这里不会计算进去。留意下这个列的值，算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。要注意，MySQL 的 ICP 特性使用到的索引不会计入其中。另外，key_len 只计算 where 条件用到的索引长度，而排序和分组就算用到了索引，也不会计算到 key_len 中。在不损失精确性的情况下，长度越短越好。【ref 列】
显示索引的哪一列被使用了。如果是使用的常数等值查询，这里会显示 const，如果是连接查询，被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段，如果是条件使用了表达式或者函数，或者条件列发生了内部隐式转换，这里可能显示为 func。【rows 列】
MySQL 认为必须检查的用来返回请求数据的行数。这里是执行计划中估算的扫描行数，不是精确值。【Extra 列】
关于 MySQL 如何解析查询的额外信息。这里可以看到的坏的例子是 Using temporary 和 Using filesort，意思 MySQL 根本不能使用索引，结果是检索会很慢。
说明：extra 列返回的描述的意义。这个列可以显示的信息非常多，有几十种，常用的有：
- Distinct ：在 select 部分使用了 distinc 关键字。一旦 MySQL 找到了与行相联合匹配的行，就不再搜索了。
- no tables used：不带 from 字句的查询或者 From dual 查询
- Not exists ：MySQL 优化了 left join，一旦它找到了匹配 left join 标准的行，就不再搜索了。
- 使用 not in() 形式子查询或 not exists 运算符的连接查询，这种叫做反连接。即，一般连接查询是先查询内表，再查询外表，反连接就是先查询外表，再查询内表。
- Range checked for each Record (index map:#)：没有找到理想的索引，因此对从前面表中来的每一个行组合，MySQL 检查使用哪个索引，并用它来从表中返回行。这是使用索引的最慢的连接之一。
- Using filesort ：排序时无法使用到索引时，就会出现这个，常见于 order by 和 group by 语句中。看到这个的时候，查询就需要优化了。MySQL 需要进行额外的步骤来发现如何对返回的行排序。它根据连接类型以及存储排序键值和匹配条件的全部行的行指针来排序全部行。
- Using index ：列数据是从仅仅使用了索引中的信息而没有读取实际的行动的表返回的，这发生在对表的全部的请求列都是同一个索引的部分的时候。
- Using temporary ：表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表，执行计划中看不出来，需要查看 status 变量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table 才能看出来。看到这个的时候，查询需要优化了。这里，MySQL 需要创建一个临时表来存储结果，这通常发生在对不同的列集进行 order by 上，而不是 group by 上。
- Where used ：使用了 where 从句来限制哪些行将与下一张表匹配或者是返回给用户。如果不想返回表中的全部行，并且连接类型 ALL 或 index，这就会发生，或者是查询有问题。
- using join buffer (block nested loop)，using join buffer (batched key accss)：5.6.x之后的版本优化关联查询的 BNL，BKA 特性。主要是减少内表的循环数量以及比较顺序地扫描查询。
- using sort_union，using_union，using intersect，using sort_intersection：
using intersect：表示使用 and 的各个索引的条件时，该信息表示是从处理结果获取交集 - using union：表示使用 or 连接各个使用索引的条件时，该信息表示从处理结果获取并集
- using sort_union 和 using sort_intersection：与前面两个对应的类似，只是他们是出现在用 and 和 or 查询信息量大时，先查询主键，然后进行排序合并后，才能读取记录并返回。
- using where：表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件，需要在 server 层进行过滤。查询条件中分为限制条件和检查条件，5.6之前，存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回，然后server层根据检查条件进行过滤再返回真正符合查询的数据。5.6.x之后支持ICP特性，可以把检查条件也下推到存储引擎层，不符合检查条件和限制条件的数据，直接不读取，这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量。extra列显示using index condition
- firstmatch(tb_name)：5.6.x开始引入的优化子查询的新特性之一，常见于where字句含有in()类型的子查询。如果内表的数据量比较大，就可能出现这个
- loosescan(m..n)：5.6.x之后引入的优化子查询的新特性之一，在in()类型的子查询中，子查询返回的可能有重复记录时，就可能出现这个
- 【filtered 列】
使用 explain extended 时会出现这个列，5.7 之后的版本默认就有这个字段，不需要使用 explain extended 了。这个字段表示存储引擎返回的数据在 server 层过滤后，剩下多少满足查询的记录数量的比例，注意是百分比，不是具体记录数。
弄明白 explain 语法返回的每一项结果，就能知道 sql 语句大致的运行时间，如果查询里没有用到索引、或者需要扫描的行过多，那么可以感到明显的延迟。因此需要改变查询方式或者新建索引。MySQL 中的 explain 语法可以帮助改写查询，优化表的结构和索引的设置，从而最大地提高查询效率。当然，在大规模数据量时，索引的建立和维护的代价也是很高的，往往需要较长的时间和较大的空间，如果在不同的列组合上建立索引，空间的开销会更大。因此索引最好设置在需要经常查询的字段中。
