EXPLAIN 和 EXPLAIN ANALYZE

PostgreSQL/SQL 调优 - EXPLAIN 和 EXPLAIN ANALYZE 

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1️⃣ 基础概念

命令	作用	是否执行 SQL	输出特点
EXPLAIN	显示查询执行计划	❌ 不执行	只显示 planner 估算的执行步骤、行数、成本
EXPLAIN ANALYZE	显示查询执行计划 + 实际执行统计	✅ 执行 SQL	显示 planner 估算和实际执行差异，包括耗时和实际行数

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2️⃣ 输出关键字段解释

以 EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123; 为例：

Index Scan using idx_orders_customer_id on orders(cost=0.29..8.30 rows=1 width=244)(actual time=0.012..0.014 rows=5 loops=1)

字段	含义
Index Scan using idx_orders_customer_id	实际使用了哪种扫描方式（这里是索引扫描）
cost=0.29..8.30	估算执行成本，左边是起始成本，右边是总成本
rows=1	planner 估算的行数
width=244	每行字节大小估算
actual time=0.012..0.014	实际执行时间，左边是开始时间，右边是结束时间（毫秒）
rows=5	实际返回行数
loops=1	该步骤执行的次数（通常 join 会多次执行子节点）

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3️⃣ 常用执行类型

• Seq Scan（顺序扫描）
  遍历全表，可能慢，大表要注意。

• Index Scan（索引扫描）
  使用索引查询，快速返回。

• Bitmap Index Scan + Bitmap Heap Scan
  使用索引先找到匹配行，再去表中读取数据。适合范围查询。

• Nested Loop / Hash Join / Merge Join
  表连接方式：

  • Nested Loop：小表驱动大表，循环嵌套。

  • Hash Join：对一个表构建 hash table，然后扫描另一个表。

  • Merge Join：两表排序后合并，适合已排序或有索引列。

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4️⃣ 使用技巧

4.1 对比估算 vs 实际

• EXPLAIN ANALYZE 能显示 planner 的估算（cost、rows）和实际值（actual rows、actual time）。

• 如果差异大：

  • 可能统计信息不准确，需要 ANALYZE table_name。

  • 可能索引缺失或选择了错误的 join 策略。

4.2 仅查看执行计划，不执行

EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123;

• 可快速查看 planner 打算怎么走索引。

• 大数据量表或者写操作不希望实际执行时使用。

4.3 包含详细计划

EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS, VERBOSE, FORMAT TEXT)
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123;

• BUFFERS：显示实际使用的缓冲页（shared_buffers / disk）。

• VERBOSE：显示更多节点信息（如 filter 条件、表别名）。

• FORMAT JSON / FORMAT YAML：便于程序解析。

4.4 慎用在写操作

EXPLAIN ANALYZE DELETE FROM orders WHERE id = 1;

• 真正执行 SQL，会修改表数据。

• 可用事务回滚保护：

BEGIN;
EXPLAIN ANALYZE DELETE FROM orders WHERE id = 1;
ROLLBACK;

4.5 结合统计信息

• 对估算行数不准的表：

ANALYZE orders;

• 更新表和索引的统计信息，让 planner 更精准。

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5️⃣ 排查慢查询的实战步骤

1. 查看执行计划

   EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123;
   

   • 检查是否使用了索引。

   • 检查 join 方式和预计行数。

2. 执行真实计划

   EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123;
   

   • 对比 rows vs actual rows，查看误差。

   • 对比 cost vs actual time，找出耗时步骤。

3. 分析扫描方式

   • 顺序扫描大表 → 考虑索引。

   • Nested Loop 循环大表 → 考虑改 Hash Join 或优化条件。

4. 查看 I/O 消耗

   EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS) SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123;
   

   • 查看是否大量访问磁盘页，优化索引或数据布局。

5. 调优索引或 SQL

   • 建复合索引或覆盖索引。

   • 修改查询顺序或条件。

   • 用 LIMIT 或分页减少一次返回数据量。

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6️⃣ 总结

特性	EXPLAIN	EXPLAIN ANALYZE
执行 SQL	❌	✅
显示执行计划	✅	✅
显示实际耗时	❌	✅
显示实际行数	❌	✅
慎用大写/写操作	✅	⚠️（会真正修改）
用途	查看 planner 计划	排查慢查询、调优 SQL