引言

在MySQL性能优化中，执行计划（Execution Plan）是开发者手中的"X光机"。本文将通过原理剖析、字段解析和实战案例，系统解读这个DBA必备的调优工具。

一、执行计划的核心定义

MySQL执行计划是查询优化器根据统计信息生成的查询执行路径图，通过EXPLAIN命令输出，展示以下关键信息：

• 数据访问方式（全表扫描/索引扫描）
• 表连接顺序与类型
• 临时表使用情况
• 排序操作实现方式

二、如何获取执行计划

2.1 基础命令

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 18;

2.2 增强版（MySQL 8.0+）

EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM users WHERE age > 18;
-- 实际执行并显示耗时

三、执行计划关键字段详解

3.1 核心字段矩阵

字段	含义	示例值
id	查询块编号（子查询/UNION时递增）	1
select_type	查询类型（SIMPLE/PRIMARY/SUBQUERY/UNION等）	SIMPLE
table	当前操作的表名（可能显示衍生表或临时表）	users
partitions	命中的分区（分表场景）	p0,p1
type	连接类型（决定性能的关键指标）	ref
possible_keys	可能用到的索引	idx_age
key	实际使用的索引	idx_age
key_len	索引使用长度（判断复合索引使用情况）	4
ref	与索引比较的列或常量	const
rows	预估扫描的行数（越小越好）	100
filtered	按条件过滤后的行百分比	10.0
Extra	额外信息（重要提示区）	Using index condition

3.2 关键字段深度解析

(1) type字段详解（从最优到最差）

• system：表只有一行（系统表）
• const：通过索引一次找到（主键/唯一索引）
• eq_ref：连接时使用主键/唯一索引
• ref：非唯一索引查找
• range：范围扫描（BETWEEN/IN/>）
• index：全索引扫描（覆盖索引）
• ALL：全表扫描（最差）

示例：

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE id = 100; 
-- type=const（最佳）

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 18; 
-- type=range（可接受）

EXPLAIN SELECT * FROM users; 
-- type=ALL（需优化）

(2) Extra字段重要提示

• Using index：覆盖索引（最佳）
• Using where：需要回表查询（可能存在索引失效）
• Using temporary：使用临时表（需警惕）
• Using filesort：文件排序（性能瓶颈）
• Impossible WHERE：条件矛盾（如age=18 AND age=20）

四、执行计划实战分析

4.1 典型优化案例

原始查询（未优化）：

EXPLAIN SELECT * FROM orders 
JOIN users ON orders.user_id = users.id 
WHERE users.age > 18 AND orders.status = 'completed'

执行计划分析：

id | select_type | table | type  | possible_keys          | key         | rows | Extra
---|-------------|-------|-------|------------------------|-------------|------|------------------
1  | SIMPLE      | users | range | idx_age,idx_user_pk   | idx_age     | 5000 | Using where
1  | SIMPLE      | orders| ref   | idx_status,idx_user_id | idx_user_id | 10   | Using index

优化建议：

1. 为orders表增加复合索引idx_status_user_id(status,user_id)
2. 调整查询顺序，优先过滤status字段
3. 使用覆盖索引避免回表

4.2 索引失效典型场景

问题查询：

EXPLAIN SELECT * FROM users 
WHERE DATE(create_time) = '2025-09-01'

执行计划：

type=ALL, Extra=Using where

原因：对索引列使用函数导致失效

优化方案：

-- 改写为范围查询
SELECT * FROM users 
WHERE create_time >= '2025-09-01 00:00:00' 
  AND create_time < '2025-09-02 00:00:00'

五、执行计划优化原则

5.1 黄金三法则

1. 减少扫描行数：优先使用索引扫描（type=ref/range）
2. 避免临时表：警惕Extra中的Using temporary
3. 消除文件排序：优化ORDER BY子句

5.2 索引优化策略

• 复合索引顺序：将过滤条件列放在联合索引左侧
• 覆盖索引：SELECT字段包含在索引中
• 索引下推：启用索引条件下推（ICP）