MYSQL索引-下

前言

丁奇老师的 MYSQL45讲 的关于索引的的两节 深入浅出索引，做个笔记

覆盖索引

插入一个实例表

mysql> create table T (
ID int primary key,
k int NOT NULL DEFAULT 0, 
s varchar(16) NOT NULL DEFAULT '',
index k(k))
engine=InnoDB;

insert into T values(100,1, 'aa'),(200,2,'bb'),(300,3,'cc'),(500,5,'ee'),(600,6,'ff'),(700,7,'gg');

我们执行查询语句

select * from T where k = 3

上一节我们知道主键索引和二级索引的关系，以及索引树。大致流程是这样的

1. 在 k 二级索引树上找到 k=3 的记录，取得 ID = 300；
2. 再到 ID 主键索引树查到 ID=300 对应的行记录

回到主键索引树搜索的过程，我们称为回表。我们可以看到查询普通索引一次，回表一次。由于我们查询的是整行数据记录，就必须回表。
那如果我们这样查询？

select ID from T where k = 3

这时只需要查 ID 的值，而 ID 的值已经在 k 索引树上了，因此可以直接提供查询结果，不需要回表。也就是说，在这个查询里面，索引 k 已经“覆盖了”我们的查询需求，我们称为覆盖索引。
由于覆盖索引可以减少树的搜索次数，显著提升查询性能，所以使用覆盖索引是一个常用的性能优化手段。

覆盖索引的用处特别的大。
举个简单的例子

CREATE TABLE `tuser` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `id_card` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `ismale` tinyint(1) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `id_card` (`id_card`),
  KEY `name_age` (`name`,`age`)
) ENGINE=InnoDB

有没有必要建立 以下的联合索引
KEY id_card_name (id_card,name)

如果通过id_card查询name是个高频的查询，那么这个联合索引就是有必要的，可以在这个高频查询上用到覆盖索引，不再需要回表查整行记录，减少语句的执行时间。
当然，索引字段的维护总是有代价的。

最左前缀原则

这个原则应该大多数人都知道。
继续看上面的表

select * from tuser where name = 'xyz' and age = 25
select * from tuser where name = 'xyz'
select * from tuser where name like 'x%'

上面的三种类型的查询都会使用的 name_age 这个索引，这就是使用索引额最左前缀匹配。
如果执行

select * from tuser where age = 25

这条语句就没有使用索引。

只要满足最左前缀，就可以利用索引来加速检索。这个最左前缀可以是联合索引的最左 N 个字段，也可以是字符串索引的最左 M 个字符。基于上面对最左前缀索引的说明，我们来讨论一个问题：在建立联合索引的时候，如何安排索引内的字段顺序。

那么，如果既有联合查询，又有基于 a、b 各自的查询呢？查询条件里面只有 b 的语句，是无法使用 (a,b) 这个联合索引的，这时候你不得不维护另外一个索引，也就是说你需要同时维护 (a,b)、(b) 这两个索引。这时候，我们要考虑的原则就是空间了。比如上面表的情况，name 字段是比 age 字段大的 多，那我们就建议你创建一个（name,age) 的联合索引和一个 (age) 的单字段索引。

索引下推

上一段我们说到满足最左前缀原则的时候，最左前缀可以用于在索引中定位记录。这时，你可能要问，那些不符合最左前缀的部分，会怎么样呢？
我们还是以以上表的联合索引（name, age）为例。如果现在有一个需求：检索出表中“名字第一个字是张，而且年龄是 10 岁的所有男孩”。那么，SQL 语句是这么写的：

select * from tuser where name like '张%' and age=10 and ismale=1;

你已经知道了前缀索引规则，所以这个语句在搜索索引树的时候，只能用 “张”，找到第一个满足条件的记录 。当然，这还不错，总比全表扫描要好。然后呢？
先说结果吧
MySQL 5.6 引入的索引下推优化（index condition pushdown)， 可以在索引遍历过程中，对索引中包含的字段先做判断，直接过滤掉不满足条件的记录，减少回表次数。

所以基于这个原则，先通过联合索引树（name, age）取到全部以 张 开头的索引结果，在通过索引结果里面的age=10剔除掉不符合条件的索引结果，再获取索引结果的ID，通过主键索引回表筛选出ismale=1的记录，减少了回表次数，提高了查询效率。
需要注意的是，MySQL 5.6之前的版本没有这个优化。