聯合索引最左前綴匹配

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前言
之前在網上看到過很多關於mysql聯合索引最左前綴匹配的文章,自以爲就瞭解了其原理,最近面試時和面試官交流,發現遺漏了些東西,這裏自己整理一下這方面的內容。

最左前綴匹配原則
在mysql建立聯合索引時會遵循最左前綴匹配的原則,即最左優先,在檢索數據時從聯合索引的最左邊開始匹配,示例:
對列col1、列col2和列col3建一個聯合索引

KEY test_col1_col2_col3 on test(col1,col2,col3);
聯合索引 test_col1_col2_col3 實際建立了(col1)、(col1,col2)、(col,col2,col3)三個索引。

SELECT * FROM test WHERE col1=“1” AND clo2=“2” AND clo4=“4”
上面這個查詢語句執行時會依照最左前綴匹配原則,檢索時會使用索引(col1,col2)進行數據匹配。

注意
索引的字段可以是任意順序的,如:

SELECT * FROM test WHERE col1=“1” AND clo2=“2”
SELECT * FROM test WHERE col2=“2” AND clo1=“1”
這兩個查詢語句都會用到索引(col1,col2),mysql創建聯合索引的規則是首先會對聯合合索引的最左邊的,也就是第一個字段col1的數據進行排序,在第一個字段的排序基礎上,然後再對後面第二個字段col2進行排序。其實就相當於實現了類似 order by col1 col2這樣一種排序規則。

有人會疑惑第二個查詢語句不符合最左前綴匹配:首先可以肯定是兩個查詢語句都包含索引(col1,col2)中的col1、col2兩個字段,只是順序不一樣,查詢條件一樣,最後所查詢的結果肯定是一樣的。既然結果是一樣的,到底以何種順序的查詢方式最好呢?此時我們可以藉助mysql查詢優化器explain,explain會糾正sql語句該以什麼樣的順序執行效率最高,最後才生成真正的執行計劃。

爲什麼要使用聯合索引
減少開銷。建一個聯合索引(col1,col2,col3),實際相當於建了(col1),(col1,col2),(col1,col2,col3)三個索引。每多一個索引,都會增加寫操作的開銷和磁盤空間的開銷。對於大量數據的表,使用聯合索引會大大的減少開銷!
覆蓋索引。對聯合索引(col1,col2,col3),如果有如下的sql: select col1,col2,col3 from test where col1=1 and col2=2。那麼MySQL可以直接通過遍歷索引取得數據,而無需回表,這減少了很多的隨機io操作。減少io操作,特別的隨機io其實是dba主要的優化策略。所以,在真正的實際應用中,覆蓋索引是主要的提升性能的優化手段之一。
效率高。索引列越多,通過索引篩選出的數據越少。有1000W條數據的表,有如下sql:select from table where col1=1 and col2=2 and col3=3,假設假設每個條件可以篩選出10%的數據,如果只有單值索引,那麼通過該索引能篩選出1000W10%=100w條數據,然後再回表從100w條數據中找到符合col2=2 and col3= 3的數據,然後再排序,再分頁;如果是聯合索引,通過索引篩選出1000w10% 10% *10%=1w,效率提升可想而知!
引申
對於聯合索引(col1,col2,col3),查詢語句SELECT * FROM test WHERE col2=2;是否能夠觸發索引?
大多數人都會說NO,實際上卻是YES。
原因:

EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE col2=2;
EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE col1=1;
觀察上述兩個explain結果中的type字段。查詢中分別是:

type: index
type: ref
index:這種類型表示mysql會對整個該索引進行掃描。要想用到這種類型的索引,對這個索引並無特別要求,只要是索引,或者某個聯合索引的一部分,mysql都可能會採用index類型的方式掃描。但是呢,缺點是效率不高,mysql會從索引中的第一個數據一個個的查找到最後一個數據,直到找到符合判斷條件的某個索引。所以,上述語句會觸發索引。
ref:這種類型表示mysql會根據特定的算法快速查找到某個符合條件的索引,而不是會對索引中每一個數據都進行一一的掃描判斷,也就是所謂你平常理解的使用索引查詢會更快的取出數據。而要想實現這種查找,索引卻是有要求的,要實現這種能快速查找的算法,索引就要滿足特定的數據結構。簡單說,也就是索引字段的數據必須是有序的,才能實現這種類型的查找,才能利用到索引。

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