了解 EXPLAIN：SQL 查询执行计划的全面解析

什么是 EXPLAIN

EXPLAIN 是 SQL 中的一个命令，用于获取数据库执行 SQL 查询的具体步骤，也就是查询执行计划。执行计划包括如何访问表中的数据（例如通过索引还是全表扫描）、连接查询的实现方式和连接顺序等。如果 SQL 语句性能不理想，查看其执行计划是首要步骤。

EXPLAIN 的使用

在不同的数据库系统中，EXPLAIN 的使用方式略有不同，以下是一些常见数据库的使用方法：

• MySQL: 直接在 SQL 语句前加上 EXPLAIN 关键字。

  sql

  EXPLAIN SELECT e.first_name, e.last_name, e.salary, d.department_nameFROM employees eJOIN departments d ON (e.department_id = d.department_id)WHERE e.salary > 15000;

  这将返回一个表格形式的执行计划，包含多个列信息。

• Oracle: 使用 EXPLAIN PLAN FOR 语句，然后通过 DBMS_XPLAN.display 查看执行计划。

  sql

  EXPLAIN PLAN FOR [your_sql_statement];
  SELECT * FROM TABLE(DBMS_XPLAN.DISPLAY);

• SQL Server: 使用 SET STATISTICS PROFILE ON 开启执行计划的显示，然后执行 SQL 语句，最后用 SET STATISTICS PROFILE OFF 关闭。

  sql

  SET STATISTICS PROFILE ON;
  [your_sql_statement];
  SET STATISTICS PROFILE OFF;

• PostgreSQL: 类似 MySQL，直接使用 EXPLAIN。

  sql

  EXPLAIN [your_sql_statement];

• SQLite: 使用 EXPLAIN QUERY PLAN。

  sql

  EXPLAIN QUERY PLAN [your_sql_statement];

EXPLAIN 输出的字段解释

以 MySQL 为例，EXPLAIN 输出通常包含以下字段：

1. id: 查询中每个部分的标识符，相同 id 表示多个部分是同一个操作的一部分。
2. select_type: 查询的类型（如 SIMPLE、PRIMARY、SUBQUERY 等）。
3. table: 正在访问的表或衍生表的名称。
4. partitions: 匹配的分区信息。
5. type: 访问类型（如 ALL、index、range、ref、eq_ref 等）。
6. possible_keys: 可能使用的索引。
7. key: 实际使用的索引。
8. key_len: 使用的索引的长度。
9. ref: 索引列上与连接条件或WHERE条件匹配的列。
10. rows: 预计需要检查的行数。
11. filtered: 符合 WHERE 条件的行所占的比例。
12. Extra: 额外信息，如 Using filesort、Using temporary 等。

为什么使用 EXPLAIN

使用 EXPLAIN 的主要原因包括：

1. 性能优化：通过分析执行计划，可以识别查询中的性能瓶颈，如是否使用了索引、是否需要全表扫描等。
2. 索引优化：EXPLAIN 可以帮助确定是否有效地使用了索引，以及是否需要添加或调整索引。
3. 查询重写：根据 EXPLAIN 的结果，可以重写查询以提高效率，比如通过改变 JOIN 顺序或使用不同的 JOIN 类型。
4. 资源规划：了解查询的资源消耗（如 CPU、I/O）可以帮助进行硬件和资源配置的优化。

结论

EXPLAIN 是一个强大的工具，可以帮助数据库专业人员深入了解 SQL 查询的执行细节，从而进行有效的性能优化。通过分析 EXPLAIN 的输出，可以采取相应的措施来提高查询效率和数据库性能。