MySQL如何避免回表查询?什么是索引覆盖?
一、什么是回表查询?
InnoDB有两大类索引:
-
聚集索引(clustered index)
-
普通索引(secondary index)
InnoDB聚集索引和普通索引有什么差异?
InnoDB聚集索引的叶子节点存储行记录,因此, InnoDB必须要有,且只有一个聚集索引:
(1)如果表定义了PK,则PK就是聚集索引;
(2)如果表没有定义PK,则第一个not null unique
列是聚集索引;
(3)否则,InnoDB会创建一个隐藏的row-id作为聚集索引;
画外音:所以PK查询非常快,直接定位行记录。
InnoDB普通索引是根据索引键创建的一棵B+树,与聚集索引不同的是,其叶子节点仅存放索引键值,以及该索引键值指向的主键值。
画外音:注意,不是存储行记录头指针,MyISAM的索引叶子节点存储记录指针。
举个栗子,不妨设有表:
t(id PK, name KEY, sex, flag);
画外音:id是聚集索引,name是普通索引。
表中有四条记录:
1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B
两个B+树索引分别如上图:
(1)id为PK,聚集索引,叶子节点存储行记录;
(2)name为KEY,普通索引,叶子节点存储PK值,即id;
既然从普通索引无法直接定位行记录,那普通索引的查询过程是怎么样的呢?
通常情况下,需要扫码两遍索引树。
例如:
select * from t where name='lisi';
如粉红色路径,需要扫码两遍索引树:
(1)先通过普通索引定位到主键值id=5;
(2)在通过聚集索引定位到行记录;
这就是所谓的回表查询,先定位主键值,再定位行记录,它的性能较扫一遍索引树更低。
二、什么是索引覆盖(Covering index)?
explain的输出结果Extra字段为Using index时,能够触发索引覆盖。可以简单理解为:只需要在一棵索引树上就能获取SQL所需的所有列数据,无需回表,速度更快。
三、如何实现索引覆盖?
常见的方法是:将被查询的字段,建立到联合索引里去。
举例:
create table user (
id int primary key,
name varchar(20),
sex varchar(5),
index(name)
)engine=innodb;
第一个SQL语句:
select id,name from user where name='shenjian';
能够命中name普通索引,该索引叶子节点存储了主键id(但是不需要去扫id的索引树),因为通过name的索引树即可获取SQL所需的所有列数据(id和name),无需回表,符合索引覆盖,效率较高。
画外音,Extra:Using index。
第二个SQL语句:
select id,name,sex from user where name='shenjian';
能够命中name索引,索引叶子节点存储了主键id,但sex字段必须回表查询才能获取到,不符合索引覆盖,需要再次通过id值扫码聚集索引获取sex字段,效率会降低。
画外音,Extra:Using index condition。
如果把(name)单列索引升级为联合索引(name, sex)就不同了。
create table user (
id int primary key,
name varchar(20),
sex varchar(5),
index(name, sex)
)engine=innodb;
可以看到:
select id,name ... where name='shenjian';
select id,name,sex ... where name='shenjian';
都能够命中索引覆盖,无需回表。
画外音,Extra:Using index。
四、哪些场景可以利用索引覆盖来优化SQL?
场景1:全表count查询优化
原表为:
user(PK id, name, sex);
直接:
select count(name) from user;
不能利用索引覆盖。
添加索引:
alter table user add key(name);
就能够利用索引覆盖提效。
场景2:列查询回表优化
select id,name,sex ... where name='shenjian';
这个例子不再赘述,将单列索引(name)升级为联合索引(name, sex),即可避免回表。
场景3:分页查询
select id,name,sex ... order by name limit 500,100;
将单列索引(name)升级为联合索引(name, sex),也可以避免回表。