问题12：如何查看 SQL 的执行计划？各个操作符含义？结合例子说明 SQL 执行的流程

一、什么是执行计划

如果把数据库查询比作一次导航，SQL 语句是“目的地”，执行计划就是数据库“导航系统”规划的详细路线。同一条 SQL 可能有多种执行方式，数据库的优化器会基于统计信息选择它认为成本最低的路线。EXPLAIN 命令的作用，就是将这条路线以可读的格式呈现出来，帮助开发者理解数据库是如何执行 SQL 的。

二、查看执行计划的方法

在达梦中，使用 EXPLAIN 命令查看 SQL 语句的执行计划，该命令不会实际执行 SQL，仅输出优化器估算的执行步骤与代价。

EXPLAIN <SQL语句>;

执行计划以树形结构呈现，阅读顺序为 从内到外（最缩进的操作符最先执行）。

三、本次实操使用的表结构

• TEST.EMPLOYEE：约 100004 行数据
• TEST.DEPT：10 行数据

四、实操示例

4.1 等值条件查询（索引范围扫描）

SQL 语句：

EXPLAIN SELECT ID, NAME FROM TEST.EMPLOYEE WHERE ID < 100;

执行计划输出：

1   #NSET2: [1, 91, 64] 
2     #PRJT2: [1, 91, 64]; exp_num(3), is_atom(FALSE); INFO_BITS(0); BATCH_EXP_NUM(0); spl_info(NULL)
3       #BLKUP2: [1, 91, 64]; INDEX33555477(EMPLOYEE); use_clu_addr(0)
4         #SSEK2: [1, 91, 64]; scan_type(ASC), INDEX33555477(EMPLOYEE), scan_range(null2,100), is_global(0)

逐层解读：

层级	操作符	说明
4（最内层）	#SSEK2	对 ID 列的索引进行范围扫描，定位 ID < 100 的记录位置
3	#BLKUP2	根据索引返回的 ROWID 回表读取完整行数据，获取 NAME 列
2	#PRJT2	投影操作，仅保留 ID 和 NAME 两列
1	#NSET2	结果集，返回最终数据

代价信息解析：[1, 91, 64] 分别表示：估算代价为 1、估算返回 91 行、估算数据量 64 字节。

4.2 前缀匹配查询（索引范围扫描）

首先为 NAME 列创建索引：

CREATE INDEX IDX_EMP_NAME ON TEST.EMPLOYEE(NAME);

SQL 语句：

EXPLAIN SELECT ID, NAME FROM TEST.EMPLOYEE WHERE NAME LIKE '张%';

执行计划输出：

1   #NSET2: [1, 1, 64] 
2     #PRJT2: [1, 1, 64]; exp_num(3), is_atom(FALSE); INFO_BITS(0); BATCH_EXP_NUM(0); spl_info(NULL)
3       #BLKUP2: [1, 1, 64]; IDX_EMP_NAME(EMPLOYEE); use_clu_addr(0)
4         #SSEK2: [1, 1, 64]; scan_type(ASC), IDX_EMP_NAME(EMPLOYEE), scan_range['张','掌'), is_global(0)

关键差异：

• scan_range['张','掌')：将 LIKE '张%' 转换为索引范围扫描（从 ‘张’ 到 ‘掌’ 的前开区间），这是达梦对字符串前缀匹配的优化实现方式。
• 估算返回 1 行，代价极低。

4.3 两表连接查询（哈希连接）

SQL 语句：

EXPLAIN SELECT E.NAME, D.DEPT_NAME 
FROM TEST.EMPLOYEE E JOIN TEST.DEPT D ON E.DEPT = D.DEPT_ID;

执行计划输出：

1   #NSET2: [20, 333346, 148] 
2     #PRJT2: [20, 333346, 148]; exp_num(2), is_atom(FALSE); INFO_BITS(0); BATCH_EXP_NUM(0); spl_info(NULL)
3       #HASH2 INNER JOIN: [20, 333346, 148];  KEY_NUM(1); KEY(D.DEPT_ID=exp_cast(E.DEPT)) KEY_NULL_EQU(0)
4         #CSCN2: [1, 10, 52]; INDEX33555485(DEPT as D); btr_scan(1); need_slct(0); prejudge_iescn(0)
5         #CSCN2: [12, 100004, 96]; INDEX33555476(EMPLOYEE as E); btr_scan(1); need_slct(0); prejudge_iescn(0)

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
3 - access(D.DEPT_ID = exp_cast(E.DEPT))

逐层解读：

层级	操作符	说明
5	#CSCN2	全表扫描 TEST.EMPLOYEE（驱动表）
4	#CSCN2	全表扫描 TEST.DEPT（被驱动表）
3	#HASH2 INNER JOIN	哈希内连接，连接条件为 D.DEPT_ID = exp_cast(E.DEPT)
2	#PRJT2	投影，选择 E.NAME 和 D.DEPT_NAME
1	#NSET2	结果集

Predicate Information：access(D.DEPT_ID = exp_cast(E.DEPT)) 显示连接条件，其中 exp_cast 表示 E.DEPT 发生了隐式数据类型转换，建议保持连接列的数据类型一致以避免影响索引使用。

4.4 分组聚合查询（哈希分组）

SQL 语句：

EXPLAIN SELECT DEPT, COUNT(*) FROM TEST.EMPLOYEE GROUP BY DEPT;

执行计划输出：

1   #NSET2: [18, 2, 48] 
2     #PRJT2: [18, 2, 48]; exp_num(2), is_atom(FALSE); INFO_BITS(0); BATCH_EXP_NUM(0); spl_info(NULL)
3       #HAGR2: [18, 2, 48]; grp_num(1), sfun_num(1), distinct_flag[0]; slave_empty(0) keys(EMPLOYEE.DEPT) ; opt_info_bits(0)
4         #CSCN2: [11, 100004, 48]; INDEX33555476(EMPLOYEE); btr_scan(1); need_slct(0); prejudge_iescn(0)

逐层解读：

层级	操作符	说明
4	#CSCN2	全表扫描 TEST.EMPLOYEE，读取所有行
3	#HAGR2	哈希分组聚合，对 DEPT 列分组并计算 COUNT(*)，grp_num(1) 表示 1 个分组键，sfun_num(1) 表示 1 个聚合函数
2	#PRJT2	投影
1	#NSET2	结果集，估算返回 2 行（表示 DEPT 只有 2 个不同值）

五、常见操作符含义速查

操作符	说明
NSET2	结果集，执行计划最外层节点
PRJT2	投影操作，从结果中筛选指定列
SLCT2	过滤操作，对应 WHERE 条件
CSCN2	聚集索引全扫描（全表扫描）
SSCN	二级索引全扫描
SSEK2	二级索引范围扫描（精确定位）
BLKUP2	根据二级索引的 ROWID 回表取完整行数据
HASH2 INNER JOIN	哈希内连接，适用于大表等值连接
NEST LOOP JOIN2	嵌套循环连接，适用于小表驱动大表
AAGR2	简单聚集（无 GROUP BY 时的集函数计算）
HAGR2	哈希分组聚集（包含 GROUP BY）
SORT	排序操作，对应 ORDER BY
exp_cast	隐式数据类型转换

六、执行计划阅读要点

1. 阅读顺序：从最内层（最缩进）开始，逐层向外执行。
2. 代价信息：每个操作符后的 [代价, 估算行数, 估算字节数]，代价越小表示执行成本越低。
3. Predicate Information：显示连接条件和过滤条件的具体信息，可从中发现隐式类型转换等问题。
4. 优化方向：
   • CSCN2 出现于大表时，考虑添加索引。
   • exp_cast 出现时，检查连接列的数据类型是否一致。
   • 连接估算行数异常时，考虑更新统计信息。

七、实操验证结果汇总

SQL 类型	操作符链	关键特征
等值条件查询（ID < 100）	SSEK2 → BLKUP2 → PRJT2 → NSET2	索引范围扫描 + 回表，估算 91 行
前缀匹配查询（LIKE ‘张%’）	SSEK2 → BLKUP2 → PRJT2 → NSET2	索引范围扫描，scan_range['张','掌')
两表连接（JOIN）	CSCN2 → CSCN2 → HASH2 INNER JOIN → PRJT2 → NSET2	全表扫描 + 哈希连接，存在隐式类型转换
分组聚合（GROUP BY）	CSCN2 → HAGR2 → PRJT2 → NSET2	全表扫描 + 哈希分组，估算 2 个分组

通过 EXPLAIN 输出的执行计划，可以准确判断 SQL 的执行路径，从而识别性能瓶颈并进行针对性优化。