MySQL索引命中分析和长度的计算，面试时答对了吗？

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今天程序猿码不停问了个问题：在MySQL的InnoDB引擎下，有表 test，表中有索引 idx_a_b_c('a', 'b', 'c') ，那么SQL SELECT * from test WHERE c = 1 and b > 1 and a = 1 的索引命中情况是怎样的呢？

大家一看，这不是很普通的索引最左匹配问题吗？首先，答案是肯定的，可以命中索引！虽然索引顺序是 a、b、c，但是因为SQL执行前，MySQL查询优化器会判断纠正这条sql语句该以什么样的顺序执行效率最高，最后才生成真正的执行计划 SELECT * from test WHERE and a = 1 and b > 1 and c = 1 。由于 b 使用了范围查询，所以索引只命中了 a 和 b 两列，b 之后的 c 列不再命中。

码不停继续追问：嗯…… 口说无凭据，怎么证明呢？

EXPLAIN解析

对于SQL的执行分析，我们首先想到的就是 EXPLAIN 来解析。如果你还对 EXPLAIN 不熟悉，那该补补基础了。这里只做一个实战介绍，就以上述问题中的 SQL 举例。建表语句如下：

CREATE TABLE `test` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `a` int(11) DEFAULT NULL,
  `b` int(11) DEFAULT NULL,
  `c` int(11) DEFAULT NULL,
  `d` varchar(20) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
  KEY `index_abc` (`a`,`b`,`c`) USING BTREE,
  KEY `index_ad` (`a`,`d`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=DYNAMIC

1、执行 EXPLAIN 分析 SQL

首先，执行下面 SQL：

EXPLAIN select * from test where c = 1 and b > 1 and a = 1;

然后得到输出：

想要分析 SQL 就需要懂得每个字段的含义

2、EXPLAIN 字段解释

id：每个执行计划都有一个 id，如果是一个联合查询，这里还将有多个 id。

select_type：表示 SELECT 查询类型，这条SQL 是 SIMPLE（普通查询，即没有联合查询、子查询）类型。其他还有 PRIMARY（主查询）、UNION（UNION 中后面的查询）、SUBQUERY（子查询）等。

table：当前执行计划查询的 test 表，如果给表起别名了，则显示别名信息。

partitions：访问的分区表信息。

type：表示从表中查询到行所执行的方式，查询方式是 SQL 优化中一个很重要的指标，结果值从好到差依次是：system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL。

system/const：表中只有一行数据匹配，此时根据索引查询一次就能找到对应的数据。

eq_ref：使用唯一索引扫描，常见于多表连接中使用主键和唯一索引作为关联条件。

ref：非唯一索引扫描，还可见于唯一索引最左原则匹配扫描。

range：索引范围扫描，比如，<，>，between 等操作。

index：索引全表扫描，此时遍历整个索引树。

ALL：表示全表扫描，需要遍历全表来找到对应的行。

这里因为使用了 b > 条件，所以使用 range 类型。

possible_keys：可能使用到的索引。因为表中还有 index_ad 索引，所以可能用到的索引是两个。

key：实际使用到的索引。最终判断使用索引 index_abc.。

key_len：当前使用的索引的长度。（重要！重要！重要！重要的事情说三遍！！！）通过 key_len 便可以判断索引的命中情况。

ref：关联 id 等信息。

rows：查找到记录所扫描的行数。

filtered：查找到所需记录占总扫描记录数的比例。

Extra：额外信息。

通过上述结束，每个字段我们都明白什么含义。并且证明了虽然原始 sql 中abc的顺序是乱序的，但是我们还是可以命中索引 index_abc。但是具体命中索引中的哪几列呢？通过 key_len 又如何判断。

索引长度计算

因为联合索引的结构特点， 如果命中索引，那么命中的列只有可能是这几种情况：a、ab、abc。就像一个链，你无法在跳过 b 节点的情况下找到c节点。所以现在问题就转换成，如何确认命中索引 index_abc 是命中了 a 列、ab列 还是 abc 列。想要会分析，就需要掌握索引长度的计算方法了。

1、索引长度公式

1.所有的索引字段，如果没有设置not null，则需要加一个字节。 

2.定长字段，int占四个字节、date占三个字节、char(n)占n个字符。 

3.对于变成字段varchar(n)，则有n个字符+两个字节。 

4.不同的字符集，一个字符占用的字节数不同。latin1编码的，一个字符占用一个字节，gbk编码的，一个字符占用两个字节，utf8编码的，一个字符占用三个字节。 

5.索引长度 char()、varchar()索引长度的计算公式：

Character Set：utf8mb4=4,utf8=3,gbk=2,latin1=1) * 列长度 + 1(允许null) + 2(变长列)

2、举例：

1.SQL SELECT * from test WHERE c = 1 and b = 1 and a = 1 解析：

key_len = 4 （a是int类型 4字节）+ 1（a可为null 1字节） + 4（b是int类型 4字节） + 1（b可为null 1字节） + 4（c是int类型 4字节） + 1（c可为null 1字节） = 15

2.SQL SELECT * from test WHERE b = 4 and d = c 解析：

key_len = 20（utf8每个字符 3字节） * 3 + 2（varchar） + 1（d可为null） + 4 （a是int类型 4字节）+ 1（a可为null 1字节） = 68

3、确定命中列

explain 的结果 key_len 长度是 10，怎么得出来的呢？套用公式。

4 （a是int类型 4字节）+ 1（a可为null 1字节） + 4（b是int类型 4字节） + 1（b可为null 1字节） = 10  

所以，我们得出最终结论，SQL SELECT * from test WHERE c = 1 and b > 1 and a = 1 命中了索引 index_abc 的 a和b列！

看到这里，码不停同学点了点头。

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