SQL进阶之旅 Day 10：执行计划解读与优化

news2025/6/5 4:57:14

【SQL进阶之旅 Day 10】执行计划解读与优化

开篇

今天是我们的"SQL进阶之旅"系列的第10天，我们将深入探讨SQL执行计划的解读与优化技巧。随着数据库规模的增长和业务复杂度的提升，理解SQL语句在数据库引擎中的执行过程变得至关重要。

执行计划不仅能够帮助我们诊断慢查询，还能指导我们进行针对性的优化。无论是数据库开发工程师还是数据分析师，掌握执行计划的解读方法都将极大地提升工作效率。

理论基础

什么是执行计划？

执行计划是数据库管理系统（DBMS）在执行SQL语句之前生成的一个详细步骤说明。它描述了数据库如何访问表、使用哪些索引、如何处理JOIN操作以及如何计算聚合函数等。

执行计划的关键组成部分

查询类型：表示使用的访问方式，如全表扫描（Full Table Scan）、索引扫描（Index Scan）等。
行数估计：数据库优化器预估需要处理的行数。
成本估算：数据库优化器对查询执行所需资源（CPU、IO等）的评估。
索引使用情况：是否使用了索引，以及具体使用了哪个索引。
JOIN顺序：多表JOIN时的连接顺序。
排序与分组：是否有额外的排序或分组操作。

MySQL vs PostgreSQL 的执行计划差异

特性	MySQL	PostgreSQL
命令	EXPLAIN	EXPLAIN ANALYZE
成本估算	只显示预计成本	支持实际执行时间
JOIN类型	SIMPLE, PRIMARY, DERIVED	Hash Join, Nested Loop, Merge Join
索引提示	使用 FORCE INDEX	使用 SET LOCAL enable_seqscan = off

适用场景

执行计划广泛应用于以下场景：

慢查询优化：通过分析执行计划找出瓶颈。
新查询设计：确保查询使用正确的索引和访问路径。
性能调优：验证优化措施的有效性。
生产环境监控：实时跟踪关键查询的执行情况。

代码实践

MySQL 示例

-- 创建测试表
CREATE TABLE employees (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(100),
    department_id INT,
    salary DECIMAL(10, 2)
);

-- 插入测试数据
INSERT INTO employees (name, department_id, salary) VALUES
('Alice', 1, 80000),
('Bob', 1, 75000),
('Charlie', 2, 90000),
('David', 2, 85000),
('Eve', 3, 70000);

-- 查询部门1中工资高于平均工资的员工
EXPLAIN SELECT * FROM employees
WHERE department_id = 1 AND salary > (
    SELECT AVG(salary) FROM employees WHERE department_id = 1
);

PostgreSQL 示例

-- 创建测试表
CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name TEXT,
    department_id INT,
    salary NUMERIC(10, 2)
);

-- 插入测试数据
INSERT INTO employees (name, department_id, salary) VALUES
('Alice', 1, 80000),
('Bob', 1, 75000),
('Charlie', 2, 90000),
('David', 2, 85000),
('Eve', 3, 70000);

-- 查询部门1中工资高于平均工资的员工
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM employees
WHERE department_id = 1 AND salary > (
    SELECT AVG(salary) FROM employees WHERE department_id = 1
);