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MySQL导致索引失效的情况有哪些

WBOY
发布: 2023-06-03 19:19:16
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    一、准备工作

    首先准备两张表用于演示:

    CREATE TABLE `student_info` (
      `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `student_id` int NOT NULL,
      `name` varchar(20) DEFAULT NULL,
      `course_id` int NOT NULL,
      `class_id` int DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1000001 DEFAULT CHARSET=utf8;
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    CREATE TABLE `course` (
      `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `course_id` int NOT NULL,
      `course_name` varchar(40) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=101 DEFAULT CHARSET=utf8;
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    #准备数据
    select count(*) from student_info;#1000000
    select count(*) from course;      #100
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    二、索引失效规则

    1.优先使用联合索引

    如下一条sql语句是没有索引的情况:

    #平均耗时291毫秒
    select * from student_info where name='123' and course_id=1 and class_id=1;
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    我们通过建立索引来优化它的查询效率,有如下几种方案:

    ①建立普通索引:

    #建立普通索引
    create index idx_name on student_info(name);
    #平均耗时25毫秒,查看explain执行计划,使用到的是idx_name索引查询
    select * from student_info where name='MOKiKb' and course_id=1 and class_id=1;
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    ②在普通索引的基础上,再增加联合索引:

    #name,course_id组成的联合索引
    create index idx_name_courseId on student_info(name,course_id);
    #该查询语句一般使用的是联合索引,而不是普通索引,具体看优化器决策
    #平均耗时20ms
    select * from student_info where name='zhangsan' and course_id=1 and class_id=1;
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     可以看到,在多个索引都可以使用时,系统一般优先使用更长的联合索引,因为联合索引相比来说更快,这点应该也很好理解,前提是要遵守联合索引的最左匹配原则

    如果再创建一个name,course_id,class_id组成的联合索引,那么上述sql语句不出意外会使用这个key_len更长的联合索引(意外是优化器可能会选择其他更优的方案,如果它更快的话)。

    联合索引速度不一定优于普通索引,比如第一个条件就过滤了所有记录,那么就没必要用后序的索引了。

    2.最左匹配原则

    #删除前例创建的索引,新创建三个字段的联合索引,name-course_id-cass_id
    create index idx_name_cou_cls on student_info(name,course_id,class_id);
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    ①联合索引全部匹配的情况:

    #关联字段的索引比较完整
    explain select * from student_info where name='11111' and course_id=10068 and class_id=10154;
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    每个字段条件都与联合索引匹配,因此该SQL语句遵循最左前缀规则。一个联合索引的使用可以快速查找,避免了额外的查询,因此这是最优的情况。

    ②联合索引最右边缺失的情况:

    explain select * from student_info where name='11111' and course_id=10068;
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     该sql语句条件中,并不含有联合索引的全部条件,而是抹去了右半部分,该语句使用的索引依旧是该关联查询,只不过只用到了一部分,通过查看key_len可以知道少了5字节,这5字节对应的是class_id,证明class_id并未生效而已(where中没有,当然用不到啦)。

    同理,抹掉where中的course_id字段,联合索引依旧会生效,只是key_len会减小。

    ③联合索引中间缺失的情况:

    #联合索引中间的字段未使用,而左边和右边的都存在
    explain select * from student_info where name='11111' and class_id=10154;;
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    如上sql语句依旧使用的是联合索引,但是它的key_len变小了,只有name字段使用到了索引,而class_id字段虽然在联合索引中,但是因为不符合最左匹配原则而GG了。

    整个sql语句的执行流程为:先在联合索引的B树中找到所有name为11111的记录,然后全文过滤掉这些记录中class_id不是10154的记录。多了一个全文搜索的步骤,相比于①和②情况性能会更差。

    ④联合索引最左边缺失的情况:

    explain select * from student_info where class_id=10154 and course_id=10068;
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     该情况是上一个情况的特例,联合索引中最左边的字段未找到,所以虽然有其他部分,但是统统都失效了,走的是全文查找。

    结论:最左匹配原则指的是查询从索引的最左列开始,并且不能跳过索引中的列,如果跳过了某一列,索引将部分失效(后面的字段索引全部失效)。

    注意:创建联合索引时,字段的顺序就定格了,最左匹配就是根据该顺序比较的;但是在查询语句中,where条件中字段的顺序是可变的,意味着不需要按照关联索引字段的顺序,只要where条件中有就行了。

    3.范围条件右边的列索引失效

    承接上面的联合索引,使用如下sql查询:

    #key_len=> name:63,course_id:5,class_id:5
    explain select * from student_info where name='11111' and course_id>1 and class_id=1;
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     key_len只有68,代表关联索引中class_id未使用到,虽然符合最左匹配原则,但因为>符号让关联索引中该条件字段右边的索引失效了

    但如果使用>=号的话:

    #不是>、<,而是>=、<=
    explain select * from student_info where name=&#39;11111&#39; and course_id>=20 and course_id<=40 and class_id=1;
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    MySQL导致索引失效的情况有哪些

     右边的索引并未失效,key_len为73,所有字段的索引都使用到了。

    结论:为了充分利用索引,我们有时候可以将>、<等价转为>=、<=的形式,或者将可能会有<、>的条件的字段尽量放在关联索引靠后的位置。

    4.计算、函数导致索引失效

    #删除前面的索引,新创建name字段的索引,方便演示
    create index idx_name on student_info(name);
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    现有一个需求,找出name为li开头的学生信息:

    #使用到了索引
    explain select * from student_info where name like &#39;li%&#39;;
    #未使用索引,花费时间更久
    explain select * from student_info where LEFT(name,2)=&#39;li&#39;;
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    上面的两条sql语句都可以满足需求,然而第一条语句用了索引,第二条没有,一点点的改变真是天差地别。

    结论:字段使用函数会让优化器无从下手,B树中的值和函数的结果可能不搭边,所以不会使用索引,即索引失效。字段能不用就不用函数。

    类似:

    #也不会使用索引
    explain select * from student_info where name+&#39;&#39;=&#39;lisi&#39;;
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    类似的对字段的运算也会导致索引失效。

    5.类型转换导致索引失效

    #不会使用name的索引
    explain select * from student_info where name=123;
    #使用到索引
    explain select * from student_info where name=&#39;123&#39;;
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    如上,name字段是VARCAHR类型的,但是比较的值是INT类型的,name的值会被隐式的转换为INT类型再比较,中间相当于有一个将字符串转为INT类型的函数。

    6.不等于(!= 或者<>)索引失效

    #创建索引
    create index idx_name on student_info(name);
    #索引失效
    explain select * from student_info where name<>&#39;zhangsan&#39;;
    explain select * from student_info where name!=&#39;zhangsan&#39;;
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    不等于的情况是不会使用索引的。因为!=代表着要进行全文的查找,用不上索引。

    7.is null可以使用索引,is not null无法使用索引

    #可以使用索引
    explain select * from student_info where name is null;
    #索引失效
    explain select * from student_info where name is not null;
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    和前一个规则类似的,!=null。同理not like也无法使用索引。

    最好在设计表时设置NOT NULL约束,比如将INT类型的默认值设为0,将字符串默认值设为''

    8.like以%开头,索引失效

    #使用到了索引
    explain select * from student_info where name like &#39;li%&#39;;
    #索引失效
    explain select * from student_info where name like &#39;%li&#39;;
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    只要以%开头就无法使用索引,因为如果以%开头,在B树排序的数据中并不好找。

    9.OR前后存在非索引的列,索引失效

    #创建好索引
    create index idx_name on student_info(name);
    create index idx_courseId on student_info(course_id);
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    如果or前后都是索引:

    #使用索引
    explain select * from student_info where name like &#39;li%&#39; or course_id=200;
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    如果其中一个没有索引:

    explain select * from student_info where name like &#39;li%&#39; or class_id=1;
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    MySQL导致索引失效的情况有哪些

    那么索引就失效了,假设还是使用索引,那就变成了先通过索引查,然后再根据没有的索引的字段进行全表查询,这种方式还不如直接全表查询来的快。

    10.字符集不统一

    字符集如果不同,会存在隐式的转换,索引也会失效,所有应该使用相同的字符集,防止这种情况发生。

    三、建议

    • 对于单列索引,尽量选择针对当前query过滤性更好的索引

    • 在选择组合索引时,query过滤性最好的字段应该越靠前越好

    • 在选择组合索引时,尽量选择能包含当前query中where子句中更多字段的索引

    • 在选择组合索引时,如果某个字段可能出现范围查询,尽量将它往后放

    以上是MySQL导致索引失效的情况有哪些的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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    来源:yisu.com
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