简要介绍联合索引

联合索引（Composite Index 或 Multiple-Column Index）是数据库索引的一种类型，它由多个列组合在一起创建。联合索引的主要作用是加速包含多个列的查询，特别是涉及多列条件的查询语句。

举例说明：

假设有一个包含 first_name 和 last_name 列的 users 表：

CREATE TABLE users (
    user_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(255),
    last_name VARCHAR(255),
    email VARCHAR(255)
);

现在如果经常执行以下查询：

SELECT * FROM users WHERE first_name = 'John' AND last_name = 'Doe';

为加速这个查询，我们可以创建一个包含 first_name 和 last_name 的联合索引：

CREATE INDEX idx_name ON users (first_name, last_name);

这个联合索引将会加速查询时对这两列的查找。

联合索引的工作原理：

1. 列顺序重要：在联合索引中，列的顺序至关重要。数据库会首先根据第一个列（在例子中是 first_name）排序，然后基于第二个列（last_name）排序。因此，查询时如果只使用联合索引的前缀列，数据库仍然可以利用索引。

   例如，以下查询可以有效利用上述联合索引：

   SELECT * FROM users WHERE first_name = 'John';
   

   但是，如果你只查询 last_name 列，联合索引无法被利用：

   SELECT * FROM users WHERE last_name = 'Doe';
   

   这种查询需要全表扫描，因为 last_name 列不是联合索引的前缀部分。

2. 匹配前缀原则：联合索引遵循最左前缀匹配原则。这意味着数据库可以利用联合索引的前几列进行优化，而不一定需要使用所有列。例如，包含前两个列的索引也可以加速只针对第一列或前两列的查询。

3. 查询优化：联合索引在处理多列条件查询时非常高效，尤其是涉及 WHERE 子句中的多个列的查询。它能够避免全表扫描，提高查询速度。

示例：

假设你有一个电商订单表 orders，包括 customer_id、order_date 和 status 等列：

CREATE TABLE orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    customer_id INT,
    order_date DATE,
    status VARCHAR(20)
);

如果你经常按 customer_id 和 order_date 进行查询：

SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123 AND order_date = '2024-09-01';

你可以创建一个联合索引来加速该查询：

CREATE INDEX idx_order_customer_date ON orders (customer_id, order_date);

这样查询将会使用该联合索引，加速查找。

优点：

• 提高查询性能：联合索引可以显著提高涉及多列条件的查询的性能，避免全表扫描。
• 减少单列索引的需求：联合索引可以同时覆盖多个列，减少为每个列单独创建索引的需求。

缺点：

• 索引大小增加：由于联合索引涉及多个列，索引的大小可能会显著增加，占用更多的存储空间。
• 写操作开销增加：每当有插入、更新或删除操作时，索引也需要被更新，涉及多个列的联合索引比单列索引的开销更大。

总结：

联合索引通过将多个列组合成一个索引，提高了复杂查询的性能，特别是在涉及多列条件的查询场景中。但它的设计需要谨慎考虑列的顺序，以及是否真的需要多个列一起作为查询条件。