mysql索引优化、mysql索引失效、索引命中规则、索引设计原则

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初体验

索引使用

使用规范

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今天说的是索引优化，通常使用索引是为了提高查询效率，也是就响应时间，但响应时间跟是不是使用了索引也没有必然关系，准确点说，今天说的是怎么写sql能使用到索引，即命中索引，具体到表象中，是 explain 一个语句的时候，数据结果里面 key 的值不是 NULL。用到索引就行了吗，还要用的合适，也就是需要遵守一定的使用规范，所以在这之前，建议先看下前一篇关于执行计划的详细介绍：MySQL 执行计划explain各参数说明。各位看到此博客的小伙伴，如有不对的地方请及时通过私信我或者评论此博客的方式指出，以免误人子弟。多谢！

初体验

看下一个简单的查询，索引是不是提高了我们的查询效率：

select * from t_student where qq_account = '1873561761';

再看下添加索引之后：

alter table t_student add index idx_qq(qq_account) ;

如上：没建立索引之前查询生成结果的时间为409毫秒，把结果从database返回客户端的时间为201毫秒，总时间为610毫秒；加上索引后生成结果的时间为13毫秒，把结果从database返回客户端的时间为212毫秒，总时间为225毫秒。可以看出，总时间提高了三倍，而通过sql获取符合条件的数据差别更大，一个409毫秒，一个13毫秒，加不加索引的查询效率一目了然。另外上面也提到，响应时间跟是不是使用了索引也没有必然关系，从上面两个查看也可以看出，将结果返回给客户端的时间还是占一大部分的，这与网络也是有很大关系的；假如一个表就千八百条数据，用不用索引也是没什么区别的；

索引使用

怎么写sql会命中索引，什么情况下索引会失效呢，下面通过例子验证试验下，t_user表id为主键，mobile字段有索引：

1.模糊查询 以%开头，索引无效；当like前缀没有%，后缀有%时，索引有效

explain select * from t_user where mobile like '18888%';

 

explain select * from t_user where mobile like '%18888';

2.为查询中与其他表关联的字段创建索引

explain select * from  t_student t left join t_student_archive t1 on t.id = t1.student_id;

 t_student_archive表的student_id无索引时

添加索引后

alter table t_student_archive add index idx_studentid(student_id);

3.or语句前后没有同时使用索引。

当or左右查询字段只有一个是索引，该索引失效，只有当or左右查询字段均为索引时，才会生效。

explain select * from t_user where id = 'jvemv4yggm' or mobile = '18888888888';

explain select * from t_user where id = 'jvemv4yggm' or employee_no = 'E15944';

 4.在索引字段上使用not、<>、!=。不等于操作符用不到索引，特别的当条件是主键的话是可以的

explain select * from t_user where mobile != '18888888888'

当条件为主键时：

explain select * from t_user where id != 'jvemv4yggm'

5.数据类型出现隐式转换  

如果列是字符串类型，传入条件必须用引号引起来。如下：虽然可以查出来，但是不会使用索引。

select * from t_user where mobile = 18888888888

6.要符合最左匹配原则

如果列不构成索引最左面的前缀，MySQL不能使用局部索引。如在col1,col2,col3建立一个联合索引idx_col1_col2_col3(col1,col2,col3)，则(col1)、(col1,col2)和(col1,col2,col3)上的查询可以使用到索引，但(col2)、(col3)、(col2，col3)都使用不了索引，最左前缀针对的是联合索引。

能用到索引的情况如下：

create index idx_name_phone_qq on t_student(name,phone,qq_account);
explain select * from t_student where name = '大大卷' and phone = '15288883452' and qq_account = '88888524';

explain select * from t_student where name = '大大卷' and phone = '15288883452'

explain select * from t_student where name = '大大卷'

不能用到索引的情况如下：

explain select * from t_student where  phone = '15288883452' and qq_account = '88888524';

explain select * from t_student where  phone = '15288883452' 

explain select * from t_student where  qq_account = '88888524';

那 (col1，col3)这种能不能用上呢？  

explain select * from t_student where name = '大大卷'  and qq_account = '88888524';

7.尽量使用覆盖索引

如果查询列可通过索引节点中的关键字直接返回，则该索引称之为覆盖索引。即查询的列全部在索引中。

explain select * from t_student

explain select name,phone,qq_account,wx_account from t_student;

 

explain select name,phone,qq_account from t_student

explain select phone,qq_account from t_student;

如果查询列可通过索引节点中的关键字直接返回，则该索引称之为覆盖索引。从上面执行计划可以得出结论：1.使用覆盖索引可以避免回表，如第二条在查询wx_account时，从索引上找不到需要去基表中获取；2.从联合索引上取数据不必遵循最左匹配原则，如上面最后一条查询phone,qq_account，并没有以name开头，也可以使用到索引。另外使用覆盖索引还可以避免出现Using filesort。

8.为需要排序、分组的字段创建索引

先看一下我的测试结果：

explain select name,phone,qq_account from t_student order by name,phone,qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student order by name,phone;
explain select name,phone,qq_account from t_student order by name;

以上语句都可以使用到索引,并且没有出现Using filesort。

再看下面一组的测试结果：

explain select name,phone,qq_account from t_student order by phone,qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student order by qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student order by phone;
explain select name,phone,qq_account from t_student order by name,qq_account;

以上语句虽然都可以使用到索引,但是都出现了Using filesort。

由以上两组测试，可以看出order by后的条件也要符合最左前缀法则，否则会出现Using filesort。

那在排序前使用where过滤后，会是什么样呢？看下我的测试结果：

explain select name,phone,qq_account from t_student where name = '大大卷' order by name,phone,qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student where name = '大大卷' order by phone,qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student where phone = '1888888888' order by name, qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student where name = '大大卷' and phone = '1888888888' order by qq_account;

以上语句都可以使用到索引,并且没有出现Using filesort。

 再看下面一组的测试结果：

explain select name,phone,qq_account from t_student where name = '大大卷' order by qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student where name = '大大卷' order by name,qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student where phone = '1888888888' order by qq_account;
explain select name,phone,qq_account from t_student where name > '大大卷' order by phone,qq_account;

以上语句虽然都可以使用到索引,但是都出现了Using filesort。

由以上两组测试，可以看出order by和where组合使用时，只有在避免索引失效的前提下，并且where条件和order by使用的字段联合起来要组成最左匹配的形式，或者查询字段为常数时，才能避免出现Using filesort。 如：where name = '大大卷' order by qq_account;符合最左前缀法则的形式； where phone = '18682302191' order by name, qq_account;联合索引的中间字段为常数； where name > '大大卷' order by phone,qq_account;虽然符合最左前缀的形式，但是>号使后面索引失效。简单点说order by在满足以下两种情况下会使用index方式不会出现filesort排序：1.order by语句符合最左匹配；2.使用where子句与order by子句条件组合起来满足最左匹配。

上面这些仅仅是基于联合索引的情况下适用，如果将联合索引分解为三个单独的索引，所有的查询将都会出现Using filesort。至于group by和where、order by的结合，那组合出的sql写法太多了，只要记住分组字段要加索引即可。

使用规范

除了上面这些示例中提到的可能会导致索引失效的情况需要避免外，建立索引的时候也需要遵循一定的规范，如索引不能建立太多，为什么呢？通过前面几篇的介绍，也很好解释，索引是存放在文件中的，首先建立过多索引会占用一定的空间，当然这还不算什么，但是每次进行表数据更新的时候，还要同时去维护索引，重建索引树，这对表的insert、update、delete的性能会有一定影响。总结一下一般需要遵循的规范如下：

1. 为经常用作查询条件的字段创建索引。
2. 为需要排序、分组的字段创建索引。
3. 避免使用select *。
4. 使用短索引。
5. 组合索引代替单列索引。
6. 不要过度索引。
7. 基数较小的类，索引效果较差，没有必要在此列建立索引。
8. 表的记录少不需要创建索引。
9. 经常增删改的表不需要创建索引。
10、不要对索引字段进行计算操作和字段上使用函数。                                                                                                                                                                                                                11、利用最左索引。