MySQL EXPLAIN: описание, пример использования команды

Команда EXPLAIN в MySQL предоставляет полезную информацию о том, как сервер планирует выполнить запрос. Анализируя вывод EXPLAIN, можно оптимизировать производительность запросов, выбирая подходящие индексы и стратегии соединения таблиц. Однако EXPLAIN имеет ряд ограничений: показывает только план, а не реальное время; результаты могут отличаться между версиями MySQL; план может устареть при изменении данных. Поэтому для комплексной оптимизации запросов помимо EXPLAIN нужно учитывать объем и распределение данных, профилирование, особенности запросов. Тем не менее, EXPLAIN остается незаменимым инструментом для начального анализа и улучшения производительности запросов в MySQL.

Что такое EXPLAIN в MySQL

Команда EXPLAIN в MySQL позволяет получить информацию о том, каким образом сервер будет выполнять запрос. Это очень полезный инструмент для оптимизации запросов и понимания их производительности.

В результате выполнения EXPLAIN вы получаете подробное описание того, как MySQL планирует выполнить запрос - какие индексы будут использованы, в каком порядке будут соединяться таблицы, сколько строк будет просмотрено и т.д.

Как использовать EXPLAIN в MySQL

Использовать EXPLAIN очень просто - достаточно добавить это ключевое слово перед любым SELECT запросом:

EXPLAIN SELECT * FROM users;

В результате вы увидите подробную информацию о запросе, включая:

• type - тип соединения таблиц (ALL, index, range, etc)
• possible_keys - возможные ключи (индексы), которые могут быть использованы
• key - ключ, который был выбран оптимизатором запросов
• rows - приблизительное количество строк, которое должно быть просмотрено

Анализируя эту информацию, можно понять, насколько эффективно MySQL будет выполнять запрос, и при необходимости оптимизировать его.

Пример использования EXPLAIN

Рассмотрим пример EXPLAIN на запросе с двумя соединенными таблицами - users и orders:

EXPLAIN SELECT * FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

Результат:

Из результата видно, что запрос будет выполняться через простое переборное соединение (type=ALL), без использования каких-либо индексов. Это может привести к неэффективной работе при больших объемах данных.

Чтобы оптимизировать запрос, можно создать индекс по столбцу user_id в таблице orders. После этого EXPLAIN покажет использование индексированного соединения, и запрос будет работать гораздо быстрее.

Дополнительные ключи в EXPLAIN

Помимо основных параметров, в выводе EXPLAIN могут присутствовать дополнительные ключи, дающие полезную информацию о запросе:

• Rows - приблизительное количество строк, которое должно быть обработано.
• Filtered - процент фильтрации строк, примененной к таблице. Высокий процент фильтрации может сигнализировать о неэффективном запросе.
• Using index - используется ли индекс для сканирования таблицы или нет.
• Using temporary - нужно ли использовать временную таблицу для результатов.
• Using filesort - требуется ли дополнительная сортировка результатов.

Анализируя эти дополнительные ключи, можно еще глубже понять процесс выполнения запроса MySQL и найти пути для оптимизации.

EXPLAIN FORMAT=JSON

Начиная с MySQL 5.6, результат EXPLAIN можно получить в JSON формате, добавив FORMAT=JSON:

EXPLAIN FORMAT=JSON SELECT * FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

Это позволяет получить вывод в более структурированном виде и проще обрабатывать результат программно, например, для автоматического анализа и генерации рекомендаций по оптимизации.

EXPLAIN ANALYZE

Обычный EXPLAIN показывает только план выполнения запроса. Чтобы получить информацию о реальном времени выполнения, можно использовать EXPLAIN ANALYZE:

EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

В результате появится дополнительный столбец с временем выполнения каждого шага. Это помогает понять, на каких именно операциях тратится больше всего времени.

Используя EXPLAIN ANALYZE, можно более точно оптимизировать производительность запросов в MySQL.

Использование в сочетании с профилировщиком

Для еще более детального анализа производительности запросов, EXPLAIN можно использовать вместе с профилировщиком MySQL.

Например, включив профилирование для сессии с помощью команды SET profiling = 1, а затем выполнив нужный запрос и проанализировав его план через EXPLAIN, можно получить очень подробную трассировку всех вызовов, потраченного времени и других ресурсов.

Это позволяет "под микроскопом" изучить, как именно MySQL выполняет запрос, и найти узкие места.

Ограничения EXPLAIN

При всей полезности EXPLAIN, у этого инструмента есть некоторые ограничения, о которых стоит помнить:

• EXPLAIN показывает планируемые операции, а не реальное время выполнения. Для более точной оценки производительности нужен EXPLAIN ANALYZE.
• Результаты могут отличаться между разными версиями MySQL из-за различий в оптимизаторе запросов.
• План запроса зависит от объема данных в таблицах. При значительном изменении данных план может стать неоптимальным.
• Некоторые особенности запроса, например функции или подзапросы, могут не отображаться в EXPLAIN.

Таким образом, EXPLAIN - важный инструмент, но не единственный и не универсальный. Для комплексной оптимизации запросов также нужно учитывать другие факторы.

Расшифровка полей вывода EXPLAIN

Давайте подробнее разберем, что означают основные поля в результатах EXPLAIN:

• id - порядковый номер шага в последовательности выполнения запроса.
• select_type - тип подзапроса или соединения таблиц.
• table - таблица в запросе.
• type - метод доступа к таблице (индекс, сканирование и т.д.).
• possible_keys - индексы, которые могут быть использованы.
• key - индекс, фактически использованный оптимизатором.
• key_len - длина использованного индекса в байтах.
• rows - ожидаемое количество обработанных строк.
• extra - дополнительная информация о методах доступа и выполнения.

Зная значения этих параметров, можно глубже проанализировать план выполнения запроса.

Индексы и оптимизация запросов

Один из ключевых моментов при оптимизации запросов в MySQL - работа с индексами. Их правильное использование может значительно ускорить запросы.

Обратите внимание на поля key, possible_keys, key_len в EXPLAIN - они показывают, какие индексы применяются. Если запрос использует неоптимальный индекс или вообще обходится без индексов, стоит подумать о их добавлении или настройке.

Соединение таблиц в запросах

Еще один важный момент - типы соединений таблиц, о которых говорит поле type в EXPLAIN. Например, ALL означает полное переборное соединение, которое может быть неэффективным.

Стоит обратить внимание, что иногда оптимальный план выполнения запроса может включать несколько разных типов соединений таблиц. Анализируя EXPLAIN, можно понять, какие типы соединений используются и влияют на производительность.

Использование временных и сортировочных файлов

Параметры Using temporary и Using filesort в EXPLAIN показывают, что для запроса может потребоваться создание временных или сортировочных файлов. Это может существенно снизить скорость выполнения.

В некоторых случаях использование сортировки и временных таблиц неизбежно, но стоит проанализировать запрос и по возможности оптимизировать его, чтобы избежать лишних файловых операций.

Сложные запросы и подзапросы

При анализе сложных запросов с вложенными подзапросами, обратите внимание на поле select_type - оно покажет иерархию и типы подзапросов.

Также важно понимать, что по умолчанию EXPLAIN не показывает выполнение подзапросов. Для получения полной картины может потребоваться дополнительный анализ каждого подзапроса в отдельности.

Использование формата JSON

Как уже упоминалось, EXPLAIN с форматом JSON может упростить анализ и обработку результатов, особенно при автоматизации. Поля выводятся в более структурированном json-формате.

Это позволяет, например, создавать собственные скрипты для парсинга EXPLAIN и генерации рекомендаций по оптимизации на основе его результатов.