《MySQL 技术内幕（第5版）》逐章精华笔记第四章

第4章：SQL 执行流程

本章目标

• 理解 SQL 是如何一步步被 MySQL 执行的

• 掌握优化器的执行计划选择逻辑

• 深入理解 EXPLAIN 输出字段含义及分析技巧

• 学会判断 SQL 慢的根因并优化写法

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一、SQL 执行流程大图

客户端 → 连接线程
        ↓
  查询缓存（已废弃）
        ↓
    SQL 解析器（词法 + 语法）
        ↓
      预处理器（检查字段、权限等）
        ↓
       优化器（选择执行计划）
        ↓
      执行器（调用存储引擎）
        ↓
        返回结果

最核心部分是：优化器 + 执行器 + 存储引擎协作。

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二、优化器做了什么？

优化器的职责是：为 SQL 语句选择最优的执行路径。

✅ 它考虑的因素：

• 哪个索引更好用（成本更低）

• 是否走索引合并 / 排序

• 是否可以下推过滤条件（ICP）

• 多表查询时的 join 顺序

成本估算依据：

• 表记录数（cardinality）

• 索引区分度（选择性）

• 是否存在索引覆盖

优化器不懂业务，它只看“代价低不低”，所以有时选的计划你觉得很傻。

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三、EXPLAIN 字段详解

EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE id = 1;

字段	含义
id	查询中每个 SELECT 子句的标识
select_type	简单查询/子查询/联合等
table	哪张表
type	访问类型：ALL > index > range > ref > eq_ref > const（越靠右越好）
key	选中的索引名
key_len	索引使用了多少字节
rows	预估扫描行数
Extra	附加信息：Using where / Using index / Using filesort / Using temporary 等

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四、EXPLAIN 优化判断标准

✅ 1. type字段应尽量为：ref、range、const、eq_ref

• ALL 表示全表扫描，要优化！

• index 虽然是走索引，但依然扫整棵索引树，数据量大也慢。

✅ 2. key字段应不为 NULL

• 为 NULL 表示没有用到任何索引。

✅ 3. Extra 字段中避免出现：

• Using filesort（慢）

• Using temporary（可能用磁盘临时表）

Using index 表示覆盖索引，这是性能好的一种提示。

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五、查询优化技巧

LIMIT 分页优化：避免 OFFSET 越大越慢

-- 慢：跳过大量数据
SELECT * FROM orders ORDER BY id LIMIT 100000, 10;

-- 快：用“上次最大 id”做游标
SELECT * FROM orders WHERE id > ? ORDER BY id LIMIT 10;

避免 OR + 索引失效

-- 慢：OR 尽量分开
SELECT * FROM t WHERE a = 1 OR b = 2;

-- 快：使用 UNION
SELECT * FROM t WHERE a = 1
UNION
SELECT * FROM t WHERE b = 2;

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六、实战练习题

练习1：分析 EXPLAIN 输出

EXPLAIN SELECT * FROM emp WHERE dept_id = 10;

✅ 思考：

• 是否命中索引？

• rows 预估值是否异常大？

• Extra 是否包含 Using filesort？

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✅ 自测题

1. 哪种 type 类型最好？ALL / range / ref / const / eq_ref？

   • ✅ eq_ref 最优（如：唯一索引+主键 join）

2. rows=1000000 是否说明真的查这么多行？

   • ❌ rows 是估算值（根据统计信息）

3. key = NULL 是什么问题？

   • ✅ 没有索引可用，或索引未命中（如类型转换）

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七、总结图示：SQL 执行流程 vs 优化器逻辑

用户SQL
  ↓
解析器（词法语法）
  ↓
预处理（字段校验/权限）
  ↓
优化器
   - 选索引
   - 排序方式
   - Join 顺序
  ↓
执行器 → 存储引擎 → 返回数据

MySQL 查询快不快，很大程度取决于优化器选的执行计划好不好。

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下一章我们将进入 第5章 锁机制，包括：

• 行锁 vs 表锁 vs 意向锁

• 死锁的本质与排查技巧

• 如何理解 MVCC 与锁的关系