EXPLAIN EXTRA指导SQL性能优化的实践

MySQL的EXPLAIN能够让开发人员了解SQL的执行路径，进而找到潜在的性能问题，以及可能优化的方向，技术社群的这篇文章《根据 EXPLAIN EXTRA 栏提示进行优化（一）》通过一些例子给我们讲解了这方面的作用。

和EXPLAIN相关的历史文章如下，

《通过实操EXPLAIN了解SQL的执行计划》

《MySQL EXPLAIN迎来全新JSON格式》

《MySQL中关于EXPLAIN的一些新玩法》

《MySQL的EXPLAIN功能》

《MySQL的explain analyze增强功能》

默认的 EXPLAIN 结果里有一个 Extra 栏，其信息是 MySQL 对指定 SQL 执行计划的一些更加易读的数据，类似于提示信息。比如，是否用到临时表？是否用到排序？是否索引下推到引擎层？是否需要回表？等等。

接下来我们逐一讲解常见的 Extra 信息。

1Using index

这条提示信息是最为常见的，表示这条 SQL 可以不用回表，只需要扫描现存索引结构即可拿到所需记录；需要对索引中的记录按照索引顺序进行扫描；一般来讲，默认的索引顺序都是升序的，也就是从小到大的顺序进行扫描。

举个例子：

localhost:ytt>desc select  r1 from t1 where1orderby r1\G
*************************** 1.row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t1
   partitions: NULL
         type: index
possible_keys: NULL
          key: idx_r1
      key_len: 5
          ref: NULL
         rows: 101745
     filtered: 100.00
        Extra: Usingindex
1rowinset, 1warning (0.00 sec)

这条 SQL 只从表 t1
 里拿字段 r1
，并且字段 r1
 上也有索引，Extra 栏里此时就会显示 Using index 。

所以单从数据库角度来讲，很多公司里定制的开发规范都强调在写 SQL 时，只需拿必要字段而不推荐写 SELECT *
 也是很有道理的。

2Backward index scan

这条提示信息代表此条 SQL 可以走索引，不过没有按照索引顺序扫描，而是反向扫描；一般来讲，这个提示信息发生在需要倒序扫描索引记录的业务。

举个例子：

localhost:ytt>desc select  r1 from t1 where1orderby r1 desc\G
*************************** 1.row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t1
   partitions: NULL
         type: index
possible_keys: NULL
          key: idx_r1
      key_len: 5
          ref: NULL
         rows: 101745
     filtered: 100.00
        Extra: Backward indexscan; Using index
1 row in set, 1warning (0.00 sec)

和第一条 SQL 很类似， 不同的是这条 SQL 获取字段 r1
 的顺序刚好相反。如果单从执行效率角度来讲，升序和倒序的方式其实没有什么大的差别，仅仅是索引数据存储的方式不同。不过我个人还是建议严格按照顺序来设计对应的索引，比如针对这条 SQL 来讲，如果可以的话，需要单独创建一个倒序索引：

localhost:ytt>alter table t1 add key idx_r1_desc(r1 desc);
Query OK, 0 rows affected (1.68 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

3Select tables optimized away

这条提示信息表示此条 SQL 在 MySQL 里是以最优化的方式来执行。可以这样理解：SQL 不需要实际执行即可拿到结果，也就是说 SQL 在被优化器交给执行器之前就可以拿到结果，不需要实际执行；更简单来讲，就是不需要实际查询实体表，而仅仅依赖 SQL 过滤条件中的常量等就可以提前拿到结果。比如以下两种场景：

1. 返回结果最多只能有一行。
2. 这一行必须从一个确定的结果集中获取。

举个例子：

localhost:ytt>desc select min(r2),max(r3) from t1 \G
*************************** 1.row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t1
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 101745
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1rowinset, 1warning (0.00 sec)

对于以上这条 SQL ，检索表 t1
 字段 r2
 的最小值以及字段 r3
 的最大值，需要全表扫，加个索引后，执行计划就变为如下：

localhost:ytt>alter table t1 addkey idx_r2(r2), addkey idx_r3(r3);
Query OK, 0 rows affected (2.86 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

localhost:ytt>desc selectmin(r2),max(r3) from t1 \G
*************************** 1.row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: NULL
   partitions: NULL
         type: NULL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: NULL
     filtered: NULL
        Extra: Selecttables optimized away
1rowinset, 1warning (0.00 sec)

此时，执行计划变为：Select tables optimized away
，也就是以最优的方式来得到结果，不需要访问实体表。

再来举个例子：

localhost:ytt>desc select min(r2) from t1 where r2 = 1\G
*************************** 1.row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: NULL
   partitions: NULL
         type: NULL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: NULL
     filtered: NULL
        Extra: Selecttables optimized away
1rowinset, 1warning (0.00 sec)

对于这条 SQL 来讲， 字段 r2=1
 的结果集是固定的，并且 min(r2)
 的结果刚好是 r2=1
， 从优化器角度来看，不需要访问实体表即可拿出结果。

4Zero limit

这个表示 SQL 语句使用了 LIMIT 0
 子句。如果有需要检查语句合法性的需求，可以给语句后面加 LIMIT 0
，比如：

localhost:ytt>desc select  r1 from t1 where1orderby r1 limit0\G
*************************** 1.row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: NULL
   partitions: NULL
         type: NULL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: NULL
     filtered: NULL
        Extra: Zero limit
1rowinset, 1warning (0.00 sec)

当然不加 LIMIT 0
 也是可以，MySQL 在语法分析阶段会自动给出 SQL 语句的合法性；加 LIMIT 0
 主要是从业务的角度来体验 SQL 语句的合法性。

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