MySQL-索引详解（五）

2023-09-04 18:16

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前言

本次MySQL—索引章节比较多，分为多篇进行发布，本章继续,链接—上一章

6.5 SQL提示

目前 tb_user 表的数据情况如下 :

索引情况如下:

把上述的 idx_user_age, idx_email 这两个之前测试使用过的索引直接删除。

drop index idx_user_age on tb_user;drop index idx_email on tb_user;

A. 执行 SQL : explain select * from tb_user where profession = ' 软件工程 ';

查询走了联合索引。

B. 执行 SQL ，创建 profession 的单列索引： create index idx_user_pro on tb_user(profession)

C. 创建单列索引后，再次执行A中的SQL语句，查看执行计划，看看到底走哪个索引。

测试结果，我们可以看到， possible_keys 中 idx_user_pro_age_sta,idx_user_pro 这两个索引都可能用到，最终 MySQL 选择了 idx_user_pro_age_sta 索引。这是 MySQL 自动选择的结果。

那么，我们能不能在查询的时候，自己来指定使用哪个索引呢？答案是肯定的，此时就可以借助于 MySQL 的 SQL 提示来完成。接下来，介绍一下 SQL 提示。

SQL 提示，是优化数据库的一个重要手段，简单来说，就是在 SQL 语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的。 1). use index ：建议 MySQL 使用哪一个索引完成此次查询（仅仅是建议， mysql 内部还会再次进行评估）。

explain select * from tb_user use index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';

2). ignore index ：忽略指定的索引。

explain select * from tb_user ignore index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';

3). force index ：强制使用索引。

explain select * from tb_user force index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';

示例演示： A. use index

explain select * from tb_user use index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';

B. ignore index

explain select * from tb_user ignore index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';

C. force index

explain select * from tb_user force index(idx_user_pro_age_sta) where profession ='软件工程';

6.6 覆盖索引

尽量使用覆盖索引，减少 select * 。那么什么是覆盖索引呢？覆盖索引是指查询使用了索引，并且需要返回的列，在该索引中已经全部能够找到。接下来，我们来看一组 SQL 的执行计划，看看执行计划的差别，然后再来具体做一个解析。

explain select id, profession from tb_user where profession = '软件工程' and age =31 and status = '0' ;explain select id,profession,age, status from tb_user where profession = '软件工程'and age = 31 and status = '0' ;explain select id,profession,age, status, name from tb_user where profession = '软件工程' and age = 31 and status = '0' ;explain select * from tb_user where profession = '软件工程' and age = 31 and status= '0';

上述这几条SQL的执行结果为:

从上述的执行计划我们可以看到，这四条 SQL 语句的执行计划前面所有的指标都是一样的，看不出来差异。但是此时，我们主要关注的是后面的 Extra ，前面两天 SQL 的结果为 Using where; Using Index ; 而后面两条 SQL 的结果为 : Using index condition 。

因为，在tb_user表中有一个联合索引 idx_user_pro_age_sta，该索引关联了三个字段
profession 、 age 、 status ，而这个索引也是一个二级索引，所以叶子节点下面挂的是这一行的主键 id 。所以当我们查询返回的数据在 id 、 profession 、 age 、 status 之中，则直接走二级索引直接返回数据了。如果超出这个范围，就需要拿到主键 id，再去扫描聚集索引，再获取额外的数据了，这个过程就是回表。而我们如果一直使用 select * 查询返回所有字段值，很容易就会造成回表查询（除非是根据主键查询，此时只会扫描聚集索引）。

为了大家更清楚的理解，什么是覆盖索引，什么是回表查询，我们一起再来看下面的这组 SQL 的执行过程。 A. 表结构及索引示意图 :

id 是主键，是一个聚集索引。 name 字段建立了普通索引，是一个二级索引（辅助索引）。 B. 执行 SQL : select * from tb_user where id = 2;

根据 id 查询，直接走聚集索引查询，一次索引扫描，直接返回数据，性能高。 C. 执行 SQL ： selet id,name from tb_user where name = 'Arm';

虽然是根据 name 字段查询，查询二级索引，但是由于查询返回在字段为 id ， name ，在 name 的二级索引中，这两个值都是可以直接获取到的，因为覆盖索引，所以不需要回表查询，性能高。 D. 执行 SQL ： selet id,name,gender from tb_user where name = 'Arm';

由于在 name 的二级索引中，不包含 gender ，所以，需要两次索引扫描，也就是需要回表查询，性能相较差一点。

6.7 前缀索引

当字段类型为字符串（ varchar ， text ， longtext 等）时，有时候需要索引很长的字符串，这会让索引变得很大，查询时，浪费大量的磁盘 IO ，影响查询效率。此时可以只将字符串的一部分前缀，建立索引，这样可以大大节约索引空间，从而提高索引效率。

1). 语法

create index idx_xxxx on table_name(column(n)) ;

示例:

为 tb_user 表的 email 字段，建立长度为 5 的前缀索引。

create index idx_email_5 on tb_user(email(5)); 1

2). 前缀长度

可以根据索引的选择性来决定，而选择性是指不重复的索引值（基数）和数据表的记录总数的比值，索引选择性越高则查询效率越高，唯一索引的选择性是 1 ，这是最好的索引选择性，性能也是最好的。

select count(distinct email) / count(*) from tb_user ;select count(distinct substring(email,1,5)) / count(*) from tb_user ;

3). 前缀索引的查询流程

6.8 单列索引与联合索引

单列索引：即一个索引只包含单个列。联合索引：即一个索引包含了多个列。我们先来看看 tb_user 表中目前的索引情况 :

在查询出来的索引中，既有单列索引，又有联合索引。接下来，我们来执行一条 SQL 语句，看看其执行计划：

通过上述执行计划我们可以看出来，在 and 连接的两个字段 phone 、 name 上都是有单列索引的，但是最终 mysql 只会选择一个索引，也就是说，只能走一个字段的索引，此时是会回表查询的。紧接着，我们再来创建一个 phone 和 name 字段的联合索引来查询一下执行计划。

create unique index idx_user_phone_name on tb_user(phone,name);

此时，查询时，就走了联合索引，而在联合索引中包含 phone 、 name 的信息，在叶子节点下挂的是对应的主键 id ，所以查询是无需回表查询的。

此时，查询时，就走了联合索引，而在联合索引中包含 phone 、 name 的信息，在叶子节点下挂的是对应的主键 id ，所以查询是无需回表查询的。

如果查询使用的是联合索引，具体的结构示意图如下：

7.索引设计原则

1). 针对于数据量较大，且查询比较频繁的表建立索引。 2). 针对于常作为查询条件（ where ）、排序（ order by ）、分组（ group by ）操作的字段建立索引。 3). 尽量选择区分度高的列作为索引，尽量建立唯一索引，区分度越高，使用索引的效率越高。 4). 如果是字符串类型的字段，字段的长度较长，可以针对于字段的特点，建立前缀索引。 5). 尽量使用联合索引，减少单列索引，查询时，联合索引很多时候可以覆盖索引，节省存储空间，避免回表，提高查询效率。 6). 要控制索引的数量，索引并不是多多益善，索引越多，维护索引结构的代价也就越大，会影响增删改的效率。 7). 如果索引列不能存储 NULL 值，请在创建表时使用 NOT NULL 约束它。当优化器知道每列是否包含NULL 值时，它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询。