索引失效情况及避免方式

建表+数据sql

CREATE TABLE staffs(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
`name` VARCHAR(24)NOT NULL DEFAULT'' COMMENT'姓名',
`age` INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT'年龄',
`pos` VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT'' COMMENT'职位',
`add_time` TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT'入职时间'
)CHARSET utf8 COMMENT'员工记录表';

insert into staffs(NAME,age,pos,add_time) values('z3',22,'manager',NOW());
insert into staffs(NAME,age,pos,add_time) values('July',23,'dev',NOW());
insert into staffs(NAME,age,pos,add_time) values('2000',23,'dev',NOW());

创建复合索引

ALTER TABLE staffs ADD INDEX idx_staffs_nameAgePos(name,age,pos);

索引失效相关法则

• 全值匹配我最爱。
• 最佳左前缀法则。
• 不在索引列上做任何操作（计算、函数、(自动or手动)类型转换），会导致索引失效而转向全表扫描。
• 索引中范围条件右边的字段会全部失效。
• 尽量使用覆盖索引（只访问索引的查询，索引列和查询列一致），减少SELECT *。
• MySQL在使用!=或者<>的时候无法使用索引会导致全表扫描。
• is null、is not null也无法使用索引。
• like以通配符开头%abc索引失效会变成全表扫描（使用覆盖索引就不会全表扫描了）。
• 字符串不加单引号索引失效。
• 少用or，用它来连接时会索引失效。

全值匹配我最爱

EXPLAIN SELECT * FROM staffs WHERE NAME = 'July' AND age = 25 AND pos ='dev';

最佳左前缀法则

EXPLAIN SELECT * FROM staffs WHERE NAME = 'July';
EXPLAIN SELECT * FROM staffs WHERE NAME = 'July' AND age = 25;
EXPLAIN SELECT * FROM staffs WHERE NAME = 'July' AND age = 25 AND pos ='dev';
EXPLAIN SELECT * FROM staffs WHERE NAME = 'July' AND pos ='dev';
EXPLAIN SELECT * FROM staffs WHERE age = 25 AND pos ='dev';
EXPLAIN SELECT * FROM staffs WHERE pos ='dev';

没有带头大哥，全表扫描

中间兄弟断了，只能用到部分索引

最佳左前缀法则：如果索引是多字段的复合索引，要遵守最佳左前缀法则。指的是查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的字段。

口诀：带头大哥不能死，中间兄弟不能断，后面可以没有。（可以参考列车，车头不能没有，中间车厢不能没有，后面车厢没有也可以开）

索引列上不能做任何操作（如计算、函数、类型转换）

口诀：索引列上不计算。

索引中范围条件右边的字段会全部失效

当然，还是用到了age列的索引的，看key_len是78就知道了，不用到的话，key_len是74

由此可知，查询范围的字段使用到了索引，但是范围之后的索引字段会失效。

口诀：范围之后全失效。

尽量用覆盖索引，减少select*使用

口诀：查询一定不用\*。

MySQL在使用**!=或者<>**的时候无法使用索引会导致全表扫描

虽然索引会失效，但是业务需要的话，没办法还是要写的

is null、is not null也无法使用索引

like百分加右边

建表sql

CREATE TABLE tbl_user(
`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` VARCHAR(20) DEFAULT NULL,
`age`INT(11) DEFAULT NULL,
`email` VARCHAR(20) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY(`id`)
)ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

insert into tbl_user(NAME,age,email) values('1aa1',21,'[email protected]');
insert into tbl_user(NAME,age,email) values('2aa2',222,'[email protected]');
insert into tbl_user(NAME,age,email) values('3aa3',265,'[email protected]');
insert into tbl_user(NAME,age,email) values('4aa4',21,'[email protected]');

案例

生产环境中就要使用两边%，怎么优化，希望索引不失效，使用覆盖索引来解决

创建索引sql

CREATE INDEX idx_user_nameAger ON tbl_user(NAME,age);

查询sql

EXPLAIN SELECT NAME,age FROM tbl_user WHERE NAME LIKE '%aa%';

id是主键索引，虽然不在复合索引内部，但是查询的时候也可以被使用上

上面的索引都没有失效

口诀：覆盖索引保两边。

字符要加单引号

因为，mysql底层会自动做类型转换，将数据转化为了字符串，其实就是对索引列做了操作

口诀：字符要加单引号。

除此之外，要避免其他隐式转换

少用or，用它来连接时会索引失效

索引相关题目

假设index(a,b,c)

Where语句	索引是否被使用
where a = 3	Y，使用到a
where a = 3 and b = 5	Y，使用到a，b
where a = 3 and b = 5	Y，使用到a，b，c
where b = 3 或者 where b = 3 and c = 4 或者 where c = 4	N，没有用到a字段
where a = 3 and c = 5	使用到a，但是没有用到c，因为b断了
where a = 3 and b > 4 and c = 5	使用到a，b，但是没有用到c，因为c在范围之后
where a = 3 and b like ‘kk%’ and c = 4	Y，a，b，c都用到
where a = 3 and b like ‘%kk’ and c = 4	只用到a
where a = 3 and b like ‘%kk%’ and c = 4	只用到a
where a = 3 and b like ‘k%kk%’ and c = 4	Y，a，b，c都用到

面试题分析

建表sql

CREATE TABLE test03(
id INT PRIMARY KEY NOT NULL AUTO_INCREMENT,
c1 CHAR(10),
c2 CHAR(10),
c3 CHAR(10),
c4 CHAR(10),
c5 CHAR(10)
);

INSERT INTO test03(c1,c2,c3,c4,c5) VALUES('a1','a2','a3','a4','a5');
INSERT INTO test03(c1,c2,c3,c4,c5) VALUES('b1','b2','b3','b4','b5');
INSERT INTO test03(c1,c2,c3,c4,c5) VALUES('c1','c2','c3','c4','c5');
INSERT INTO test03(c1,c2,c3,c4,c5) VALUES('d1','d2','d3','d4','d5');
INSERT INTO test03(c1,c2,c3,c4,c5) VALUES('e1','e2','e3','e4','e5');


CREATE INDEX idx_test03_c1234 ON test03(c1,c2,c3,c4);

案例

-- 1.全值匹配 用到索引c1 c2 c3 c4全字段 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' AND c3 = 'a3' AND c4 = 'a4';

-- 2.用到索引c1 c2 c3 c4全字段 MySQL的查询优化器会优化SQL语句的顺序
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' AND c4 = 'a4' AND c3 = 'a3';

-- 3.用到索引c1 c2 c3 c4全字段 MySQL的查询优化器会优化SQL语句的顺序
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c4 = 'a4' AND c3 = 'a3' AND c2 = 'a2' AND c1 = 'a1';

虽然sql中字段的顺序和创建索引时的字段顺序的不同，但是sql优化器可以解析成相同顺序的。但是最好索引怎么创建的，就怎么用，避免sql再去翻译一次

-- 4.用到索引c1 c2 c3字段，c4字段失效，范围之后全失效 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' AND c3 > 'a3' AND c4 = 'a4';

-- 5.用到索引c1 c2 c3 c4全字段 MySQL的查询优化器会优化SQL语句的顺序
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' AND c4 > 'a4' AND c3 = 'a3';

-- 6.用到了索引c1 c2 c3三个字段, c1和c2两个字段用于查找,  c3字段用于排序了但是没有统计到key_len中，c4字段失效
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' AND c4 = 'a4' ORDER BY c3;
-- 7.用到了索引c1 c2 c3三个字段，c1和c2两个字段用于查找, c3字段用于排序了但是没有统计到key_len中
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' ORDER BY c3;
-- 8.用到了索引c1 c2两个字段，c4失效，c1和c2两个字段用于查找，c4字段排序产生了Using filesort说明排序没有用到c4字段 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' ORDER BY c4;
-- 9.用到了索引c1 c2 c3三个字段，c1用于查找，c2和c3用于排序 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c5 = 'a5' ORDER BY c2, c3;
-- 10.用到了c1一个字段，c1用于查找，c3和c2两个字段索引失效（没有按照顺序），产生了Using filesort 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c5 = 'a5' ORDER BY c3, c2;
-- 11.用到了c1 c2 c3三个字段，c1 c2用于查找，c2 c3用于排序 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND  c2 = 'a2' ORDER BY c2, c3;
-- 12.用到了c1 c2 c3三个字段，c1 c2用于查找，c2 c3用于排序 
EXPLAIN SELECT *  FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND  c2 = 'a2' AND c5 = 'a5' ORDER BY c2, c3;
--   13.用到了c1 c2 c3三个字段，c1 c2用于查找，c2 c3用于排序 没有产生Using filesort 
--      因为之前c2这个字段已经确定了是'a2'了，这是一个常量，再去ORDER BY c3,c2 这时候c2已经不用排序了！
--      所以没有产生Using filesort 和(10)进行对比学习！
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c2 = 'a2' AND c5 = 'a5' ORDER BY c3, c2;

-- 14.用到c1 c2 c3三个字段，c1用于查找，c2 c3用于排序，c4失效 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c4 = 'a4' GROUP BY c2,c3;

-- 15.用到c1这一个字段，c4失效，c2和c3排序失效产生了Using filesort 
EXPLAIN SELECT * FROM test03 WHERE c1 = 'a1' AND c4 = 'a4' GROUP BY c3,c2;
GROUP BY基本上都需要进行排序，索引优化几乎和ORDER BY一致，但是GROUP BY会有临时表的产生。

group by表面上是叫做分组，但是分组之前必定排序，会有临时表产生。 group by的排序法则、索引原则与order by几乎是一致的，有一个不一致的地方，group by有having

总结

索引优化的一般性建议：

• 对于单值索引，尽量选择针对当前query过滤性更好的索引。
• 在选择复合索引的时候，当前query中过滤性最好的字段在索引字段顺序中，位置越靠前越好。
• 在选择复合索引的时候，尽量选择可以能够包含当前query中的where子句中更多字段的索引。
• 尽可能通过分析统计信息和调整query的写法来达到选择合适索引的目的。

口诀：

• 带头大哥不能死
• 中间兄弟不能断
• 索引列上不计算
• 范围之后全失效
• 覆盖索引尽量用
• 不等有时会失效
• like百分加右边
• 字符要加单引号
• 一般SQL少用or

索引建立与优化[案例分析]

单表案例

建表sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `article`(
`id` INT(10) UNSIGNED NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
`author_id` INT (10) UNSIGNED NOT NULL,
`category_id` INT(10) UNSIGNED NOT NULL , 
`views` INT(10) UNSIGNED NOT NULL , 
`comments` INT(10) UNSIGNED NOT NULL,
`title` VARBINARY(255) NOT NULL,
`content` TEXT NOT NULL
);

insert into `article`(author_id,category_id,views,comments,title,content) values
(1,1,1,1,'1','1'),
(2,2,2,2,'2','2'),
(1,1,3,3,'3','3');

查询category_id为1且comments大于1的情况下，views最多的article_id

查询数据

SELECT id,author_id FROM article WHERE category_id = 1 AND comments > 1 ORDER BY views DESC LIMIT 1

查看sql的分析报告

EXPLAIN SELECT id,author_id FROM article WHERE category_id = 1 AND comments > 1 ORDER BY views DESC LIMIT 1

查看索引

show index from article

【优化1：创建索引】

CREATE INDEX idx_article_ccv ON article(category_id,comments,views);

**所以，范围之后的索引会失效。**说明这个索引建得不好，先删除

DROP INDEX idx_article_ccv ON article

【优化2：绕过comments直接给category_id,views创建索引】

CREATE INDEX idx_article_cv ON article(category_id,views);

两表案例

建表sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `class`(
`id` INT(10) UNSIGNED NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
`card` INT (10) UNSIGNED NOT NULL
);
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `book`(
`bookid` INT(10) UNSIGNED NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
`card` INT (10) UNSIGNED NOT NULL
);

insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into class(card) values(floor(1+(rand()*20)));

insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into book(card) values(floor(1+(rand()*20)));

class表 左连接 book表

EXPLAIN SELECT * FROM class LEFT JOIN book ON class.card=book.card;

有ALL，需要优化

【优化1：给右表book.card创建索引】

CREATE INDEX idx_book_card ON book(card);

【优化2：给左表class.card创建索引】

CREATE INDEX idx_class_card ON class(card);

结论：左连接，索引加右表；右连接，索引加左表。因为左表的数据本身就全都要有。但是DBA建立索引要考虑的是全局sql，不能因为一个sql不好就换索引，我们要让sql来适应索引，比如两个表的位置交换、左连接换成右连接

三表案例

建表

在前面表的基础上加上这个

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `phone`(
`phoneid` INT(10) UNSIGNED NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
`card` INT (10) UNSIGNED NOT NULL
)ENGINE = INNODB;

insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));
insert into phone(card) values(floor(1+(rand()*20)));

三表连接查询

EXPLAIN SELECT * FROM class LEFT JOIN book ON class.card=book.card LEFT JOIN phone ON book.card=phone.card;

【优化：添加索引】

CREATE INDEX idx_book_card ON book(card);
CREATE INDEX idx_phone_card ON phone(card);

Join语句优化：

• 尽可能减少Join语句中的循环嵌套次数
• 用小数据的表来驱动大数据的表，如用数据类别表来驱动书籍表
• 优先优化NestedLoop（嵌套循环）的内存循环
• 保证Join的驱动表的Join条件字段已经被索引，对于EXPLAIN SELECT * FROM class LEFT JOIN book ON class.card=book.card;，要保证book.card被索引
• 当无法保证被驱动表的Join条件字段被索引且内存资源充足的前提下，不要太吝惜JoinBuffer的设置

文章说明

本文章为本人学习尚硅谷的学习笔记，文章中大部分内容来源于尚硅谷视频（点击学习尚硅谷相关课程），也有部分内容来自于自己的思考，发布文章是想帮助其他学习的人更方便地整理自己的笔记或者直接通过文章学习相关知识，如有侵权请联系删除，最后对尚硅谷的优质课程表示感谢。