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不知道你在实际工作中,有没有遇到过下面的这两种情况:
今天就跟大家一起聊聊,mysql数据库索引失效的10种场景,给曾经踩过坑,或者即将要踩坑的朋友们一个参考。
所谓空口无凭,如果我直接把索引失效的这些场景丢出来,可能没有任何说服力。
所以,我决定建表和造数据,给大家一步步演示效果,尽量做到有理有据。
我相信,如果大家耐心的看完这篇文章,一定会有很多收获的。
创建一张user表,表中包含:id
、code
、age
、name
和height
字段。
CREATE TABLE `user` (
`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`code` varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
`age` int DEFAULT '0',
`name` varchar(30) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
`height` int DEFAULT '0',
`address` varchar(30) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_code_age_name` (`code`,`age`,`name`),
KEY `idx_height` (`height`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin
此外,还创建了三个索引:
id
:数据库的主键idx_code_age_name
:由code、age和name三个字段组成的联合索引。idx_height
:普通索引为了方便给大家做演示,我特意向user表中插入了3条数据:
INSERT INTO sue.user (id, code, age, name, height) VALUES (1, '101', 21, '周星驰', 175,'香港');
INSERT INTO sue.user (id, code, age, name, height) VALUES (2, '102', 18, '周杰伦', 173,'台湾');
INSERT INTO sue.user (id, code, age, name, height) VALUES (3, '103', 23, '苏三', 174,'成都');
周星驰和周杰伦是我偶像,在这里自恋了一次,把他们和我放到一起了。哈哈哈。
为了防止以后出现不必要的误会,在这里有必要查一下当前数据库的版本。不说版本就直接给结论,是耍流氓,哈哈哈。
select version();
查出当前的mysql版本号为:8.0.21
在mysql中,如果你想查看某条sql语句是否使用了索引,或者已建好的索引是否失效,可以通过explain
关键字,查看该sql语句的执行计划,来判断索引使用情况。
例如:
explain select * from user where id=1;
执行结果:
从图中可以看出,由于id字段是主键,该sql语句用到了主键索引
。
之前我已经给code、age和name这3个字段建好联合索引
:idx_code_age_name。
该索引字段的顺序是:
如果在使用联合索引时,没注意最左前缀原则,很有可能导致索引失效喔,不信我们一起往下看。
先看看哪些情况下,能走索引。
explain select * from user
where code='101';
explain select * from user
where code='101' and age=21
explain select * from user
where code='101' and age=21 and name='周星驰';
执行结果:
上面三种情况,sql都能正常走索引。
其实还有一种比较特殊的场景:
explain select * from user
where code = '101' and name='周星驰';
执行结果:
查询条件原本的顺序是:code、age、name,但这里只有code和name中间断层了,掉了age字段,这种情况也能走code字段上的索引。
看到这里,不知道聪明的你,有没有发现这样一个规律:这4条sql中都有code字段,它是索引字段中的第一个字段,也就是最左边的字段。只要有这个字段在,该sql已经就能走索引。
这就是我们所说的最左匹配原则
。
前面我已经介绍过,建立了联合索引后,在查询条件中有哪些情况索引是有效的。
接下来,我们重点看看哪些情况下索引会失效。
explain select * from user
where age=21;
explain select * from user
where name='周星驰';
explain select * from user
where age=21 and name='周星驰';
执行结果:
从图中看出这3种情况下索引确实失效了。
说明以上3种情况不满足最左匹配原则,说白了是因为查询条件中,没有包含给定字段最左边的索引字段,即字段code。
在《阿里巴巴开发手册》中明确说过,查询sql中禁止使用select *
。
那么,你知道为什么吗?
废话不多说,按照国际惯例先上一条sql:
explain
select * from user where name='苏三';
执行结果:
在该sql中用了select *
,从执行结果看,走了全表扫描,没有用到任何索引,查询效率是非常低的。
如果查询的时候,只查我们真正需要的列,而不查所有列,结果会怎么样?
非常快速的将上面的sql改成只查了code和name列,太easy了:
explain
select code,name from user
where name='苏三';
执行结果:
从图中执行结果不难看出,该sql语句这次走了全索引扫描
,比全表扫描
效率更高。
其实这里用到了:覆盖索引
。
如果select语句中的查询列,都是索引列,那么这些列被称为覆盖索引。这种情况下,查询的相关字段都能走索引,索引查询效率相对来说更高一些。
而使用select *
查询所有列的数据,大概率会查询非索引列的数据,非索引列不会走索引,查询效率非常低。
介绍本章节内容前,先跟大家一起回顾一下,根据id查询数据的sql语句:
explain select * from user where id=1;
执行结果:
从图中可以看出,由于id字段是主键,该sql语句用到了主键索引
。
但如果id列上面有计算,比如:
explain select * from user where id+1=2;
执行结果:
从上图中的执行结果,能够非常清楚的看出,该id字段的主键索引,在有计算的情况下失效了。
有时候我们在某条sql语句的查询条件中,需要使用函数,比如:截取某个字段的长度。
假如现在有个需求:想查出所有身高是17开头的人,如果sql语句写成这样:
explain select * from user where height=17;
该sql语句确实用到了普通索引:
但该sql语句肯定是有问题的,因为它只能查出身高正好等于17的,但对于174这种情况,它没办法查出来。
为了满足上面的要求,我们需要把sql语句稍稍改造了一下:
explain select * from user where SUBSTR(height,1,2)=17;
这时需要用到SUBSTR
函数,用它截取了height字段的前面两位字符,从第一个字符开始。
执行结果:
你有没有发现,在使用该函数之后,该sql语句竟然走了全表扫描,索引失效了。
在sql语句中因为字段类型不同,而导致索引失效的问题,很容易遇到,可能是我们日常工作中最容易忽略的问题。
到底怎么回事呢?
请大家注意观察一下t_user表中的code字段,它是varchar
字符类型的。
在sql语句中查询数据时,查询条件我们可以写成这样:
explain
select * from user where code="101";
执行结果:
从上图中看到,该code字段走了索引。
温馨提醒一下,查询字符字段时,用双引号
“
和单引号'
都可以。
但如果你在写sql时,不小心把引号弄掉了,把sql语句变成了:
explain
select * from user where code=101;
执行结果:
你会惊奇的发现,该sql语句竟然变成了全表扫描。因为少写了引号,这种小小的失误,竟然让code字段上的索引失效了。
这时你心里可能有一万个为什么,其中有一个肯定是:为什么索引会失效呢?
答:因为code字段的类型是varchar,而传参的类型是int,两种类型不同。
此外,还有一个有趣的现象,如果int类型的height字段,在查询时加了引号条件,却还可以走索引:
explain select * from user
where height='175';
执行结果:
从图中看出该sql语句确实走了索引。int类型的参数,不管在查询时加没加引号,都能走索引。
这是变魔术吗?这不科学呀。
答:mysql发现如果是int
类型字段作为查询条件时,它会自动将该字段的传参进行隐式转换
,把字符串转换成int类型。
mysql会把上面列子中的字符串175,转换成数字175,所以仍然能走索引。
接下来,看一个更有趣的sql语句:
select 1 + '1';
它的执行结果是2,还是11呢?
好吧,不卖关子了,直接公布答案执行结果是2。
mysql自动把字符串1,转换成了int类型的1,然后变成了:1+1=2。
但如果你确实想拼接字符串该怎么办?
答:可以使用concat
关键字。
具体拼接sql如下:
select concat(1,'1');
接下来,关键问题来了:为什么字符串类型的字段,传入了int类型的参数时索引会失效呢?
答:根据mysql官网上解释,字符串’1’、’ 1 '、'1a’都能转换成int类型的1,也就是说可能会出现多个字符串,对应一个int类型参数的情况。那么,mysql怎么知道该把int类型的1转换成哪种字符串,用哪个索引快速查值?
感兴趣的小伙伴可以再看看官方文档:https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/type-conversion.html
模糊查询,在我们日常的工作中,使用频率还是比较高的。
比如现在有个需求:想查询姓李的同学有哪些?
使用like
语句可以很快的实现:
select * from user where name like '李%';
但如果like用的不好,就可能会出现性能问题,因为有时候它的索引会失效。
不信,我们一起往下看。
目前like查询主要有三种情况:
假如现在有个需求:想查出所有code是10开头的用户。
这个需求太简单了吧,sql语句如下:
explain select * from user
where code like '10%';
执行结果:
图中看出这种%
在10
右边时走了索引。
而如果把需求改了:想出现出所有code是1结尾的用户。
查询sql语句改为:
explain select * from user
where code like '%1';
执行结果:
从图中看出这种%
在1
左边时,code字段上索引失效了,该sql变成了全表扫描。
此外,如果出现以下sql:
explain select * from user
where code like '%1%';
该sql语句的索引也会失效。
下面用一句话总结一下规律:当like
语句中的%
,出现在查询条件的左边时,索引会失效。
那么,为什么会出现这种现象呢?
答:其实很好理解,索引就像字典中的目录。一般目录是按字母或者拼音从小到大,从左到右排序,是有顺序的。
我们在查目录时,通常会先从左边第一个字母进行匹对,如果相同,再匹对左边第二个字母,如果再相同匹对其他的字母,以此类推。
通过这种方式我们能快速锁定一个具体的目录,或者缩小目录的范围。
但如果你硬要跟目录的设计反着来,先从字典目录右边匹配第一个字母,这画面你可以自行脑补一下,你眼中可能只剩下绝望了,哈哈。
上面的内容都是常规需求,接下来,来点不一样的。
假如我们现在有这样一个需求:过滤出表中某两列值相同的记录。比如user表中id字段和height字段,查询出这两个字段中值相同的记录。
这个需求很简单,sql可以这样写:
explain select * from user
where id=height
执行结果:
意不意外,惊不惊喜?索引失效了。
为什么会出现这种结果?
id字段本身是有主键索引的,同时height字段也建了普通索引的,并且两个字段都是int类型,类型是一样的。
但如果把两个单独建了索引的列,用来做列对比时索引会失效。
感兴趣的朋友可以找我私聊。
我们平时在写查询sql时,使用or
关键字的场景非常多,但如果你稍不注意,就可能让已有的索引失效。
不信一起往下面看。
某天你遇到这样一个需求:想查一下id=1或者height=175的用户。
你三下五除二就把sql写好了:
explain select * from user
where id=1 or height='175';
执行结果:
没错,这次确实走了索引,恭喜被你蒙对了,因为刚好id和height字段都建了索引。
但接下来的一个夜黑风高的晚上,需求改了:除了前面的查询条件之后,还想加一个address=‘成都’。
这还不简单,sql走起:
explain select * from user
where id=1 or height='175' or address='成都';
执行结果:
结果悲剧了,之前的索引都失效了。
你可能一脸懵逼,为什么?我做了什么?
答:因为你最后加的address字段没有加索引,从而导致其他字段的索引都失效了。
注意:如果使用了
or
关键字,那么它前面和后面的字段都要加索引,不然所有的索引都会失效,这是一个大坑。
在我们日常工作中用得也比较多的,还有范围查询,常见的有:
今天重点聊聊前面四种。
假如我们想查出height在某些范围之内的用户,这时sql语句可以这样写:
explain select * from user
where height in (173,174,175,176);
执行结果:
从图中可以看出,sql语句中用in
关键字是走了索引的。
有时候使用in
关键字时性能不好,这时就能用exists
关键字优化sql了,该关键字能达到in关键字相同的效果:
explain select * from user t1
where exists (select 1 from user t2 where t2.height=173 and t1.id=t2.id)
执行结果:
从图中可以看出,用exists
关键字同样走了索引。
上面演示的两个例子是正向的范围,即在某些范围之内。
那么反向的范围,即不在某些范围之内,能走索引不?
话不多说,先看看使用not in
的情况:
explain select * from user
where height not in (173,174,175,176);
执行结果:
你没看错,索引失效了。
看如果现在需求改了:想查一下id不等于1、2、3的用户有哪些,这时sql语句可以改成这样:
explain select * from user
where id not in (173,174,175,176);
执行结果:
你可能会惊奇的发现,主键字段中使用not in关键字查询数据范围,任然可以走索引。而普通索引字段使用了not in关键字查询数据范围,索引会失效。
除此之外,如果sql语句中使用not exists
时,索引也会失效。具体sql语句如下:
explain select * from user t1
where not exists (select 1 from user t2 where t2.height=173 and t1.id=t2.id)
执行结果:
从图中看出sql语句中使用not exists关键后,t1表走了全表扫描,并没有走索引。
在sql语句中,对查询结果进行排序是非常常见的需求,一般情况下我们用关键字:order by
就能搞定。
但我始终觉得order by挺难用的,它跟where
或者limit
关键字有很多千丝万缕的联系,一不小心就会出问题。
Let go
首先当然要温柔一点,一起看看order by的哪些情况可以走索引。
我之前说过,在code、age和name这3个字段上,已经建了联合索引:idx_code_age_name。
order by后面的条件,也要遵循联合索引的最左匹配原则。具体有以下sql:
explain select * from user
order by code limit 100;
explain select * from user
order by code,age limit 100;
explain select * from user
order by code,age,name limit 100;
执行结果:
从图中看出这3条sql都能够正常走索引。
除了遵循最左匹配原则之外,有个非常关键的地方是,后面还是加了limit
关键字,如果不加它索引会失效。
order by还能配合where一起遵循最左匹配原则。
explain select * from user
where code='101'
order by age;
执行结果:
code是联合索引的第一个字段,在where中使用了,而age是联合索引的第二个字段,在order by中接着使用。
假如中间断层了,sql语句变成这样,执行结果会是什么呢?
explain select * from user
where code='101'
order by name;
执行结果:
虽说name是联合索引的第三个字段,但根据最左匹配原则,该sql语句依然能走索引,因为最左边的第一个字段code,在where中使用了。只不过order by的时候,排序效率比较低,需要走一次filesort
排序罢了。
order by后面如果包含了联合索引的多个排序字段,只要它们的排序规律是相同的(要么同时升序,要么同时降序),也可以走索引。
具体sql如下:
explain select * from user
order by code desc,age desc limit 100;
执行结果:
该示例中order by后面的code和age字段都用了降序,所以依然走了索引。
如果某个联合索引字段,在where和order by中都有,结果会怎么样?
explain select * from user
where code='101'
order by code, name;
执行结果:
code字段在where和order by中都有,对于这种情况,从图中的结果看出,还是能走了索引的。
前面介绍的都是正面的用法,是为了让大家更容易接受下面反面的用法。
好了,接下来,重点聊聊order by的哪些情况下不走索引?
如果order by语句中没有加where或limit关键字,该sql语句将不会走索引。
explain select * from user
order by code, name;
执行结果:
从图中看出索引真的失效了。
前面介绍的基本都是联合索引,这一个索引的情况。但如果对多个索引进行order by,结果会怎么样呢?
explain select * from user
order by code, height limit 100;
执行结果:
从图中看出索引也失效了。
前面已经介绍过,order by如果满足最左匹配原则,还是会走索引。下面看看,不满足最左匹配原则的情况:
explain select * from user
order by name limit 100;
执行结果:
name字段是联合索引的第三个字段,从图中看出如果order by不满足最左匹配原则,确实不会走索引。
前面已经介绍过,如果order by后面有一个联合索引的多个字段,它们具有相同排序规则,那么会走索引。
但如果它们有不同的排序规则呢?
explain select * from user
order by code asc,age desc limit 100;
执行结果:
从图中看出,尽管order by后面的code和age字段遵循了最左匹配原则,但由于一个字段是用的升序,另一个字段用的降序,最终会导致索引失效。