MySql | InnoDB 多个单列索引与联合索引之路

简述：

为了提高数据库效率，建索引是家常便饭；那么当查询条件为2个及以上时，我们是创建多个单列索引还是创建一个联合索引好呢？他们之间的区别是什么？哪个效率高呢？

一、联合索引测试

注：Mysql版本为 5.7

创建测试表：

CREATE TABLE `jlyx_user` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `user_code` varchar(32) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '账户编号',
  `user_name` varchar(32) DEFAULT '' COMMENT '账户名',
  `password` varchar(64) DEFAULT '' COMMENT '密码',
  `type` varchar(32) DEFAULT '2' COMMENT '1-管理员 2-运营人员 3-推广人员',
  `real_name` varchar(32) DEFAULT '' COMMENT '姓名',
  `phone` varchar(32) DEFAULT '' COMMENT '手机号',
  `email` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `qq` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'QQ号',
  `last_login_time` timestamp NULL DEFAULT NULL COMMENT '最后登录时间',
  `deleted` tinyint(4) DEFAULT '1' COMMENT '0-删除 1-正常 2-禁用',
  `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
  KEY `index_lh` (`user_name`,`phone`,`email`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 ROW_FORMAT=DYNAMIC COMMENT='后台用户表';

 

我们为user_name, phone, email三个字段添加上联合索引！

我们选择 explain 查看执行计划来观察索引利用情况：

1.查询条件为 user_name

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE user_name = 'liujun'

可以通过key看到，联合索引有效

2.查询条件为 phone

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE phone = '18888888888'

可以看到联合索引无效

3.查询条件为 email

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE email = '[email protected]'

联合索引无效

4.查询条件为 user_name and phone

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE user_name = 'liujun' AND phone = '18888888888' 

联合索引有效

5.查询条件为 phone and user_name

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE phone = '18888888888' AND user_name = 'liujun'

在4的基础上调换了查询条件的顺序，发现联合索引依旧有效

6.查询条件为 phone and email

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE phone = '18888888888' AND email = '[email protected]' 

这两个条件分别位于联合索引位置的第二和第三，发现联合索引无效！

7.查询条件为 user_name and email

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE user_name = 'liujun' AND email = '[email protected]'

却发现位于联合索引位置的第一和第三，测试联合索引依旧有效！

8.查询条件为 user_name or phone

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE user_name = 'liujun' OR phone = '18888888888' 

把 and 换成 or，发现联合所索引无效！

9.查询条件为 user_name and phone and email

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE user_name = 'liujun' AND phone = '18888888888' AND email = '[email protected]'

所有条件一起查询，联合索引有效！（当然，这才是最正统的用法啊！）

 

联合索引本质：

当创建**(a,b,c)联合索引时，相当于创建了(a)单列索引**，(a,b)联合索引以及**(a,b,c)联合索引**
想要索引生效的话,只能使用 a和a,b和a,b,c三种组合；当然，我们上面测试过，a,c组合也可以，但实际上只用到了a的索引，c并没有用到！

回顾下上面的索引粒度和列：

 

小结：创建复合索引时，应该仔细考虑列的顺序。对索引中的所有列执行搜索或仅对前几列执行搜索时，复合索引非常有用；仅对后面的任意列执行搜索时，复合索引则没有用处。(注意：最左顺序，并不是指一定要按照各个字段出现在where中的顺序来建立复合索引的；哪个字段放在最前面，需要根据哪个字段经常出现在where条件中，哪个字段的选择性最好来判断的)

 

二、单列索引测试

还是以上面的脚本为例，将联合索引变更为三个单列索引：

  KEY `user_name` (`user_name`),
  KEY `phone` (`phone`),
  KEY `email` (`email`)

1.查询条件为 user_name and phone and email

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE user_name = 'liujun' AND phone = '18888888888' AND email = '[email protected]'

我们发现三个单列索引只有 user_name 有效（位置为查询条件第一个），其他两个都没有用上。

那么为什么没有用上呢？按照我们的理解，三个字段都加索引了，无论怎么排列组合查询，应该都能利用到这三个索引才对！

其实这里其实涉及到了mysql优化器的优化策略！当多条件联合查询时，优化器会评估用哪个条件的索引效率最高！它会选择最佳的索引去使用，也就是说，此处user_name 、phone 、email这三个索引列都能用，只不过优化器判断只需要使用user_name 这一个索引就能完成本次查询，故最终explain展示的key为user_name。

当然，如果优化器判断本次查询非要全使用三个索引才能效率最高，那么explain的key就会是user_name 、phone 、email，都会生效！

2.查询条件为 phone and email

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE phone = '18888888888' AND email = '[email protected]'

我们发现此处两个查询条件只有 phone 生效（位置也为查询条件第一个）

3.查询条件为phone or email

EXPLAIN SELECT * FROM jlyx_user WHERE phone = '18888888888' OR email = '[email protected]'

此时数据库只造了一条数据，优化期选择索引类型直接略过，无索引......我们自己来造个八九条数据，再次执行：

发现，这次把 and 换成 or，发现两个查询条件都用上索引了！

 

我们在网上可能常常看到有人说or会导致索引失效，其实这并不准确。而且我们首先需要判断用的是哪个数据库哪个版本，什么引擎，数据量多少？

关于or查询索引失效：假如or连接的俩个查询条件字段中有一个没有索引的话,引擎会放弃索引而产生全表扫描。

此刻需要注意type类型为index_merge。
mysql 5.0 版本之前 使用or只会用到一个索引（即使如上我给phone和email都建立的单列索引），但自从5.0版本开始引入了index_merge索引合并优化！也就是说，我们现在可以利用上多个索引去优化or查询了。

 

index_merge作用：
1、索引合并是把几个索引的范围扫描合并成一个索引。
2、索引合并的时候，会对索引进行并集，交集（and）或者先交集再并集(or)操作，以便合并成一个索引。
3、这些需要合并的索引只能是一个表的，不能对多表进行索引合并。

三、结论

联合索引理解：
利用索引中的附加列，您可以缩小搜索的范围，但使用一个具有两列的索引 不同于使用两个单独的索引。联合索引的结构与电话簿类似，人名由姓和名构成，电话簿首先对姓氏进行排序，然后对具有相同姓氏的名进行排序。如果您知道姓，电话簿将非常有用；如果您知道姓和名，电话簿则更为有用，但如果您只知道名不姓，电话簿将没有用处。

 

最左前缀原则：

顾名思义是最左优先，以最左边的为起点任何连续的索引都能匹配上，
注：在创建联合索引时，要根据业务需求，where子句中使用最频繁的一列放在最左边。这样的话扩展性较好，比如 phone 经常需要作为查询条件，而 user_name 不常常用，则需要把 phone 放在联合索引的第一位置，即最左边

 

其他知识点：
1、数据量少的字段不需要加索引；因为建索引有一定开销，如果数据量小则没必要建索引（速度反而慢）
2、避免在where子句中使用or来连接条件,如果大数据表使用了or需检查左右两边,因为如果俩个字段中有一个没有索引的话,引擎会放弃索引而产生全表扫描
3、联合索引比对每个列分别建索引更有优势，因为索引建立得越多就越占磁盘空间，在更新数据的时候速度会更慢。另外建立多列索引时，顺序也是需要注意的，应该将经常出现的索引放在前面，这样筛选的力度会更大，效率更高。

 

分享......

网上关于索引优化等文章太多了，针对各个数据库各个版本各种引擎都可能存在不一样的说法！

我们的SQL引擎自带的优化也越来越强大，说不定你的某个SQL优化认知，其SQL引擎在某次升级中早就自优化了。

数据库领域的水很深......大家共勉 ~