mysql 性能优化 - 覆盖索引（mysql 索引数据结构 / Explain 简单描述）

前言

刚毕业时，公司大佬曾经说过：像关系型数据库这类东西，说不定哪天就被淘汰了，你们没必要花费太多精力在上面，应该着重于 非关系型数据库 ，像 mysql 之类的，会用就好了，不用太深入研究！！

现在我想说一句，老贼误我！！！

且不说 拥有靠谱的DBA的公司本身就少，而且作为公司的部门，想要用到DBA的资源也是不容易的，所以大部分的sql优化，还是要会的！！这是基础！！！

就比如当下，需要对数据库进行调优，我的第一个念头就是建立索引。然后，就没有然后了…

要先了解数据库底层的存储结构是什么样的，才能根据业务建立起相对可行的索引，才能调整查询语句，达到性能提升的地步，不然建立索引就是瞎建立，就是个愣头青！！（说的就是我）

本文主要讲述一下 覆盖索引 ，为什么要讲它？？因为我竟然从来没听过这是个啥！！！结果被学弟好好鄙视了一番！！！

正文

mysql 索引数据结构

先说说啥是索引：索引是帮助 MySQL 高效获取数据的 排好序 的 数据结构。

这边为啥要突出排好序？？
因为当是有序时，搜索的速度会快于乱序的 数据结构，正因为如此，阿里巴巴的开发手册中，才推荐不要再用 uuid ，而是用雪花算法作为主键索引。

MySql 的索引数据结构用的 B+Tree ：简要说明：ps（这次画图用 processOn ，应该会比以往好看一点了）

特性：

• 叶子节点包含所有的索引字段（蓝色区域）
• 非叶子节点（除了黄色区域）不存储data，只存储索引，可以存放更多的索引
• 叶子结点用指针连接，提高区间访问的性能（索引有序，加快访问，所以推荐主键雪花算法）
• 所有的data存储在叶子节点上

现在市面上使用的存储引擎绝大部分是 InnoDb 而不是 MYISAM ，最大的原因是 InnoDb 的索引文件和数据文件是聚集的，而 MYISAM 的索引文件和数据文件是非聚集的。所以以下都是以 InnoDb 为例。

主键索引

主键索引如图：索引为主键值（蓝色），叶子阶段存储所有数据（黄色部分）。

二级索引

二级索引如图：索引是name（蓝色部分），而此处的叶子节点（黄色部分）并不会存储所有数据，仅仅是存储了主键的id，最终查询是会查询到此处叶子节点的id在进行回表查询。（非聚集索引）

联合索引

ps（此处举例非主键，所以值是主键id，而若是主键联合索引，则和上面一致，值是数据）

这里有一个 左列原则（最左前缀原则）

建立的联合索引是 name，age ，所以 索引的建立先以name为排序，若name相同再比较 age 为排序。

所以当查询的时候直接以条件为name，会走索引。直接以条件为age，则不走索引。

Explain 简单描述

想对于sql进行优化，Explain 绝对是要掌握的知识，不过本文并不以这个为主要核心，所以只是稍微描述一下。

举例：
只需要在查询语句上，加上 Explain 即可

查询结果如下：

• id 列：id列的编号是 select 的序列号，有几个 select 就有几个id，并且id的顺序是按 select 出现的顺序增长的。id列越大执行优先级越高，id相同则从上往下执行，id为NULL最后执行。（当执行关联查询此处就会有多个）。

• select_type：表示对应行是简单还是复杂的查询。
  simple：简单查询。查询不包含子查询和union
  primary：复杂查询中最外层的 select
  subquery：包含在 select 中的子查询（不在 from 子句中）
  derived：包含在 from 子句中的子查询。MySQL会将结果存放在一个临时表中，也称为派生表（derived的英文含义）。
  union：在 union 中的第二个和随后的 select。

• table：表示 explain 的一行正在访问哪个表。

• type：关联类型或访问类型，即MySQL决定如何查找表中的行，查找数据行记录的大概范围。

• possible_keys：这一列显示查询可能使用哪些索引来查找。explain 时可能出现 possible_keys 有列，而 key 显示 NULL 的情况，这种情况是因为表中数据不多，mysql认为索引对此查询帮助不大，选择了全表查询。

• key：这一列显示mysql实际采用哪个索引来优化对该表的访问。

• key_len：这一列显示了mysql在索引里使用的字节数，通过这个值可以算出具体使用了索引中的哪些列。

• ref：这一列显示了在key列记录的索引中，表查找值所用到的列或常量，常见的有：const（常量），字段名

• rows：这一列是mysql估计要读取并检测的行数，注意这个不是结果集里的行数。

• Extra：这一列展示的是额外信息（此处值非常多，仅仅举例覆盖索引）。Using index。

覆盖索引

前面说了那么多，终于轮到正主登场~（若是对前面知识一无所知，怎么可能建的好索引呢？？）

覆盖索引定义：mysql执行计划explain结果里的key有使用索引，如果select后面查询的字段都可以从这个索引的树中获取，这种情况一般可以说是用到了覆盖索引，extra里一般都有using index；覆盖索引一般针对的是辅助索引，整个查询结果只通过辅助索引就能拿到结果，不需要通过辅助索引树找到主键，再通过主键去主键索引树里获取其它字段值。

举例说明：
现在有一张表，我建立了联合索引
此时我对它进行查询：

此处发现 key 为null ，有建立索引，为什么它不走呢。也满足了最左前缀原则！！ 这是因为，mysql底层 会再次进行优化，它判断不走索引会比走索引快，所以 possible_keys 有值，但是最后没走。具体分析可以使用 trace 。

而 Extra 并不是 Using index，所以没有使用 覆盖索引。

此时，更改查询条件

查询索引字段，发现它走索引了！走索引了！

这是因为，当查询的时候，他根据联合索引查到了值，但是由于搜索的字段是索引本身字段，所以值可以在索引上拿到，并不需要去回表查询，因此，效率杠杠的高！！！