mysql 查询使用索引

前面文章介绍了InnoDB的索引结构是B+树。主键索引树上拥有所有行数据记录，使用索引可以提高数据库查询的性能和效率，加快数数据查询速度。

索引覆盖

要查询的字段都在索引树上，一次索引树查找就可以完成查询。聚簇索引也就是主键索引满足索引覆盖。

回表

针对辅助索引，要查询获取非索引列的值，需要根据索引列对应的主键再从聚簇索引查询获取一次，这叫做回表。

如：select * from web_user where username like ‘曹%’;假设username 上有索引，但是是select *是查询所有字段，username上的索引不满足检索要求，需要根据username上索引获取主键后再依次去主键索引上去加载数据。增加了IO操作。相反如果select id,username则只在username索引上一次查找就可完成。

为了避免回表，查询应尽量查询必要字段，避免select *。可以在合适的字段创建复合索引。

最左匹配原则

因为InnoDB在构建索引时候是按索引key值顺序从第一个然后依次往右进行排序的，所以在索引匹配的时候要从最左边key进行匹配。也就是查询条件要包含最左侧值。

如user表有(name,age,city)联合索引，

以下会使用索引

where name='xxx' and age>20;
where name like 'xx%'；

以下不会使用索引

where age>20;
where name like '%xx%'；
where age>20 and city='xx';

部分使用

where name='aa' and city='xx';//city不会使用
where name='aa' and age>20 and city='xx';//city不会使用，被age的范围查找打断

使用到索引一般在执行计划分析Extra会有Using index condition信息。

在mysql8中对联合索引也做了一些优化，对应违背最左匹配原则的条件，可能的情况下使用索引跳跃扫描（Index Skip Scan）。比如where age=20可能会跳过name，然后使用age对应的key进行匹配，原理是拿出name对应的所有值与age条件进行组合，由此可见只有name的可能值足够少时才划算。一般在Extra列里显示Using index for skip scan表示使用了索引跳跃扫描。索引跳跃扫描有很多限制条件，执行计划要考虑很多情况判断是否走索引跳跃扫描。

要使用索引跳跃扫描要在optimizer_switch设置skip_scan=on。

索引失效

在以下几种情况下，索引会失效
1、在索引字段上使用函数

2、like以 %开头

3、使用or连接多个条件，如果有一个条件没有索引则整个or连接两侧条件都无法使用索引。

4、数据类型不匹配，隐式类型转换。如where name=123。

5、null或is not null判断不走索引。因为索引树上没有null值。

6、不等于操作不会走索引。

这几种场景如果理解了B+树结构，想一想就能够理解为什么索引会失效，这里不做过多的赘述。在where条件中尽量避免这些情况的发生。
可以回看下文章 Mysql B+树索引

索引下推（Index Condition Pushdown (ICP)）

索引下推是MySQL中的一种优化技术，用于在使用索引检索表中的行时提高性能。当没有启用ICP时，存储引擎会遍历索引以定位基表中的行，并将它们返回给MySQL server层，然后MySQL server对这些行进行WHERE条件的评估。启用ICP，如果WHERE条件的部分可以通过仅使用索引中的列来评估，MySQL服务器将这部分WHERE条件下推给存储引擎。存储引擎通过使用索引条目来评估下推的索引条件，只有在条件满足时才从表中读取行。ICP可以减少存储引擎访问基表的次数，以及MySQL server访问存储引擎的次数。

一般情况下在执行计划Extra列显示Using index condition表示使用了索引下推。

举个例子

表people有以下联合索引(zipcode, lastname, firstname)

SELECT * FROM people
  WHERE zipcode='95054'
  AND lastname LIKE '%etrunia%'
  AND address LIKE '%Main Street%';

首先zipcode='95054’列可以使用索引，lastname LIKE '%etrunia%'虽然是索引列但是不满足索引条件。如果没有索引下推，会返回所有满足zipcode='95054’条件的列。在有索引下推的情况下，因为lastname是索引的一部分，在扫描整行数据前，会检查lastname对应的索引部分，是否满足LIKE '%etrunia%'条件。不会返回满足zipcode条件而不满足lastname的行。

可以通过optimizer_switch参数来开启索引下推。

SET optimizer_switch = 'index_condition_pushdown=on';

索引下推适用于 range, ref, eq_ref, and ref_or_null 普通索引，常见于复合索引。因为主键索引是唯一，不需要再评估其它条件，没有索引下推情况。