面试题01 mysql使用innodb引擎，请简述mysql索引的最左前缀如何优化orderby语句

1.什么是索引的最左前缀

如下图即为索引的左前缀，简单来说，我们创建的一个索引，这个索引中有多个字段，那么我们在使用这个索引时应遵循从左到右顺序使用，如上图的a,b,c字段，我们在使用是应为先a到b再到c的顺序，如果我们跳过了a，则整个索引将失效，如果我们想从a一步飞到c，那c将失效，因为我们跳过了b，并且在使用索引时应避免出现大于或小于等的范围，这会使后面的索引失效，在索引中也是可以使用like关键字的，但前提是%不能出现在查找字的前面，否则，此字段将变为范围，导致后面的索引失效

2.创建实验所需的表

数据库表
CREATE TABLE `dept`(
	`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`deptName` VARCHAR(30) DEFAULT NULL,
	`address` VARCHAR(40) DEFAULT NULL,
	ceo INT NULL,
	PRIMARY KEY(`id`)
)ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1;

CREATE TABLE `emp`(
	`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`empno` INT NOT NULL,
	`name` VARCHAR(20) DEFAULT NULL,
	`age` INT(3) DEFAULT NULL,
	`deptId` INT(11) DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY(`id`)
)ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1;

创建函数

查看mysq1是否允许创建函数
SHOW VARIABLES LIKE 'log_bin_function_creators';
命令开启，允许创建函数设置: (global-所有session都生效)
SET GLOBAL log_bin_trust_function_creators=1;

随机产生字符串
DELIMITER $$
CREATE FUNCTION rand_string(n INT) RETURNS VARCHAR(255)
BEGIN
   DECLARE chars_str VARCHAR(100) DEFAULT 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
   DECLARE return_str VARCHAR(255) DEFAULT '';
   DECLARE i INT DEFAULT 0;
   WHILE i < n DO
	SET return_str = CONCAT(return_str,SUBSTRING(chars_str,FLOOR(1+RAND()*52),1));
	SET i = i + 1;
   END WHILE;
   RETURN return_str;
END $$

用于随机产生区间数字
DELIMITER $$
CREATE FUNCTION rand_num(from_num INT,to_num INT) RETURNS INT(11)
BEGIN
   DECLARE i INT DEFAULT 0;
   SET i = FLOOR(from_num+RAND()*(to_num-from_num+1));
RETURN i;
END $$

创建存储过程

插入员工数据
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE insert_emp(START INT,max_num INT)
BEGIN
   DECLARE i INT DEFAULT 0;
   SET autocommit = 0;
   REPEAT
	SET i = i+1;
	INSERT INTO emp(empno,NAME,age,deptId) VALUES((START+i),rand_string(6),rand_num(30,50),rand_num(1,10000));
	UNTIL i = max_num
	END REPEAT;
	COMMIT;
END $$

插入部门数据
DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE insert_dept(max_num INT)
BEGIN
   DECLARE i INT DEFAULT 0;
   REPEAT
	SET i = i+1;
	INSERT INTO dept(deptName,address,ceo) VALUES(rand_string(8),rand_string(10),rand_num(1,500000));
	UNTIL i = max_num
   END REPEAT;
   COMMIT;
END $$

调用存储过程

执行存储过程，在emp表添加50万条数据，编号从100000开始
call insert_emp(100000,500000);
执行存储过程，往dept表添加1万条数据
call insert_dept(100000);

因为我们要测索引，所以批量删除无用的索引

DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE `proc_drop_index`(dbname VARCHAR(200),tablename VARCHAR(200))
BEGIN
   DECLARE done INT DEFAULT 0;
   DECLARE ct INT DEFAULT 0;
   DECLARE _index VARCHAR(200) DEFAULT '';
   DECLARE _Cur CURSOR FOR SELECT index_name FROM information_schema.STATISTICS WHERE table_schema=dbname AND
TABLE_NAME=tablename AND seq_in_index=1 AND index_name <>'PRIMARY';
   DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done=2;
   OPEN _cur;
	FETCH _cur INTO _index;
	WHILE _index<>''DO
	   SET @str = CONCAT("drop index ",_index," on ",tablename );
	   PREPARE sq1_str FROM @str ;
	   EXECUTE sq1_str;
	   DEALLOCATE PREPARE sql_str;
	   SET _index='';
	   FETCH _cur INTO _index;
	END WHILE;
   CLOSE _cur;
END $$

interview是库名，dept是表名，记得改
CALL proc_drop_index("interview","dept");

3.具体实验

我们接下来就对这个emp这个表进行操作，给他创建一个索引
CREATE INDEX idx_age_deptid_name ON emp(age,deptid,NAME);
查看是否有索引
SHOW INDEX FROM emp;

有下图为前面的成功了

我们接下来就调用索引测试一下吧，通过前面最左前缀所说的，下面的这一个所以应该就会成功

EXPLAIN SELECT * FROM emp ORDER BY age,deptid;

但运行后发现他竟然是全查找，这代表我们的索引失效了，为什么呢？

这就引出了个很重要的关键点，即为无过滤不索引，因为我们没有where条件，所以它所以自然就失效了，所以当我们在下图加上where后索引就成功使用了

那我们把这个age改成范围呢？结果发现，他虽然用到了索引，但是他竟然是全扫描，这就代表了他不仅仅使用了索引，因为我们使用了*号，所以他会通过需要回表去查询所需的数据，所以在使用缩阴的时候，尽量避免出现范围

我们把*号改成我们对应的字段后类型就变成了range，这个是连接类型使用索引返回一个范围中的行，比如使用>或<查找东西时发生的情况，所以会比ref差，所以在使用索引的时候，尽量避免出现范围

根据我们前面所说的最左前缀法则，我们试着把age删掉，让它不符合条件，接下来我们就发现它会出现一个Using filesort，这是个很严重的错误，代表我们的索引要优化了，这就是order by非最左 filesort

下图这两个分别为顺序错误和中间跳过，这些都会报这个错误，所以使用时要遵循自己定义索引的顺序来排

接下来我们来看看对这个字段进行排序会怎么样，我现在是全都是为倒序来排序，发现他索引是能够正常使用的

那我们反骨的对其中一个的顺序进行更改呢？结果发现报filesort了，所以我们在进行排序的时候，也要保持一致的方向，方向反就会报filesort

4.总结与答案

本人知识有限，有错误的请跟我反馈，非常感谢