MySQL系列—建索引的几大原则和使用索引优化查询

建索引的几大原则

1、最左前缀匹配原则，非常重要的原则

mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询（>、<、between、like）就停止匹配。比如a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4，如果建立（a,b,c,d）顺序的索引，d是用不到索引的，如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到，a,b,d的顺序可以任意调整。

2、=和in可以乱序

比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立（a,b,c）索引可以任意顺序，mysql的查询优化器会帮你优化成索引可以识别的形式。

3、尽量选择区分度高的列作为索引

区分度的公式是count(distinct col)/count(*)，表示字段不重复的比例，比例越大我们扫描的记录数越少，唯一键的区分度是1，而一些状态、性别字段可能在大数据面前区分度就是0，那可能有人会问，这个比例有什么经验值吗？使用场景不同，这个值也很难确定，一般需要join的字段我们都要求是0.1以上，即平均1条扫描10条记录。

4、索引列不能参与计算，保持列“干净”

比如from_unixtime(create_time) = ’2014-05-29’就不能使用到索引，原因很简单，b+树中存的都是数据表中的字段值，但进行检索时，需要把所有元素都应用函数才能比较，显然成本太大。所以语句应该写成create_time = unix_timestamp(’2014-05-29’);

5、尽量的扩展索引，不要新建索引

比如表中已经有a的索引，现在要加(a,b)的索引，那么只需要修改原来的索引即可。

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使用索引优化查询

使用索引的典型场景

1、匹配全值

对索引中所有列都指定具体值，即对索引中的所有列都有等值匹配的条件。

#设置组合索引（rental_date,inventory_id,customer_id）为唯一索引。
EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  rental 
WHERE rental_date = '2005-05-25 17:22:10' 
  AND inventory_id = 373 
  AND customer_id = 343 ;

2、匹配值的范围查询

对索引值进行范围查找。

#设置索引idx_fk_customer_id(customer_id)
EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  rental 
WHERE customer_id >= 373 
  AND customer_id < 400 ;

3、匹配最左前缀

仅仅使用索引中的最左边列进行查询。比如组合索引（col1,col2,col3）能够被col1，col1+col2，col1+col2+col3的等值查询利用到的。

#创建索引idx_payment_date(payment_date,amount,last_update);
EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  payment 
WHERE payment_date = '2006-02-14 15:16:03' 
  AND last_update = '2006-02-15 22:12:32' ;

从结果可以看出利用了索引，但又row为182行，所有只使用了部分索引。

EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  payment 
WHERE amount = 3.98 
  AND last_update = '2006-02-15' ;

从结果看出，这次查询没有利用索引，进行了全表查找。

4、仅对索引查询进行查询

当查询列都在索引字段中。即select中的列都在索引中。

EXPLAIN 
SELECT 
  last_update 
FROM
  payment 
WHERE payment_date = '2005-08-19 21:21:47' 
  AND amount = 4.99 ;

extra部分Using index,说明不需要通过索引回表，Using index就是平时说的覆盖索引扫描（即找到索引，就找到了要查询的结果，不用再回表查找了）。

5、匹配列前缀

仅仅使用索引的第一列，并且只包含索引第1列的开头部分进行查找。

#创建索引idx_title_desc_part(title(10)，description(20));
EXPLAIN 
SELECT 
  title 
FROM
  film_text 
WHERE title LIKE 'AFRICAN%' ;

6、索引部分等值匹配，部分范围匹配

EXPLAIN 
SELECT 
  inventory_id 
FROM
  rental 
WHERE rental_date = '2006-02-14 15:16:03' 
  AND customer_id >= 300 
  AND customer_id <= 400 ;

type=ref，说明使用了索引。

7、列名是索引，column_name is null，使用索引

EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  payment 
WHERE rental_id IS NULL ;

索引存在但不能使用索引的典型场景

1、以%开头的like查询

EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  actor 
WHERE last_name LIKE '%NI%' ;

#优化
EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  (SELECT 
    actor_id 
  FROM
    actor 
  WHERE last_name LIKE '%NI%') a,
  actor b 
WHERE a.actor_id = b.actor_id ;

2、数据类型出现隐式转化，不会使用索引

EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  actor 
WHERE last_name = 1 ;

#使用索引
EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  actor 
WHERE last_name = '1' ;

3、组合索引，不满足最左原则，不使用符合索引

EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  payment 
WHERE amount = 3.98 
  AND last_update = '2006-02-15 22:12:32' ;

4、估计使用索引比全表扫描还慢，则不要使用索引

如查询以“S”开头的标题的电影，返回记录比例比较大，mysql预估索引扫描还不如全表扫描。

EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  film_text 
WHERE title LIKE 'S%' ;

5、用or分割条件，若or前后只要有一个列没有索引，就都不会用索引

EXPLAIN 
SELECT 
  * 
FROM
  payment 
WHERE customer_id = 203 
  OR amount = 3.96 ;