sql联合索引左匹配的原则、索引失效的情况，以及索引创建的原则

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https://blog.csdn.net/Alice_whj/article/details/122794075

单值索引B+树图
单值索引在B+树的结构里，一个节点只存一个键值对

 

联合索引
开局一张图，由数据库的a字段和b字段组成一个联合索引。

从本质上来说，联合索引也是一个B+树，和单值索引不同的是，联合索引的键值对不是1，而是大于1个。
a, b 排序分析
a顺序：1，1，2，2，3，3
b顺序：1，2，1，4，1，2
大家可以发现a字段是有序排列，b字段是无序排列（因为B+树只能选一个字段来构建有序的树）
一不小心又会发现，在a相等的情况下，b字段是有序的。
大家想想平时编程中我们要对两个字段排序，是不是先按照第一个字段排序，如果第一个字段出现相等的情况，就用第二个字段排序。这个排序方式同样被用到了B+树里。
分析最佳左前缀原理
先举一个遵循最佳左前缀法则的例子
select * from testTable where a=1 and b=2
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分析如下：
首先a字段在B+树上是有序的，所以我们可以通过二分查找法来定位到a=1的位置。
其次在a确定的情况下，b是相对有序的，因为有序，所以同样可以通过二分查找法找到b=2的位置。
再来看看不遵循最佳左前缀的例子
select * from testTable where b=2
复制代码
分析如下：
我们来回想一下b有顺序的前提：在a确定的情况下。
现在你的a都飞了，那b肯定是不能确定顺序的，在一个无序的B+树上是无法用二分查找来定位到b字段的。
所以这个时候，是用不上索引的。大家懂了吗？

范围查询右边失效原理
举例

 

select * from testTable where a>1 and b=2

 

分析如下：
首先a字段在B+树上是有序的，所以可以用二分查找法定位到1，然后将所有大于1的数据取出来，a可以用到索引。
b有序的前提是a是确定的值，那么现在a的值是取大于1的，可能有10个大于1的a，也可能有一百个a。
大于1的a那部分的B+树里，b字段是无序的（开局一张图），所以b不能在无序的B+树里用二分查找来查询，b用不到索引。
like索引失效原理

 

where name like "a%"
 
where name like "%a%"
 
where name like "%a"

我们先来了解一下%的用途

• %放在右边，代表查询以"a"开头的数据，如：abc
• 两个%%，代表查询数据中包含"a"的数据，如：cab、cba、abc
• %放在左边，代表查询以"a"为结尾的数据，如cba

为什么%放在右边有时候能用到索引

• %放右边叫做：前缀
• %%叫做：中缀
• %放在左边叫做：后缀

没错，这里依然是最佳左前缀法则这个概念

 

 

大家可以看到，上面的B+树是由字符串组成的。
字符串的排序方式：先按照第一个字母排序，如果第一个字母相同，就按照第二个字母排序。以此类推

开始分析
一、%号放右边（前缀）
由于B+树的索引顺序，是按照首字母的大小进行排序，前缀匹配又是匹配首字母。所以可以在B+树上进行有序的查找，查找首字母符合要求的数据。所以有些时候可以用到索引。
二、%号放右边
是匹配字符串尾部的数据，我们上面说了排序规则，尾部的字母是没有顺序的，所以不能按照索引顺序查询，就用不到索引。
三、两个%%号
这个是查询任意位置的字母满足条件即可，只有首字母是进行索引排序的，其他位置的字母都是相对无序的，所以查找任意位置的字母是用不上索引的。

 

数据库联合索引失效

 

联合索引的结构
假设这是一个多列索引(col1, col2,col3)，对于叶子节点

联合索引(col1, col2,col3)也是一棵B+Tree，其非叶子节点存储的是第一个关键字的索引，而叶节点存储的则是三个关键字col1、col2、col3三个关键字的数据，且按照col1、col2、col3的顺序进行排序。

col1表示的是年龄，col2表示的是姓氏，col3表示的是名字

如图，联合索引(年龄, 姓氏,名字)，叶节点上data域存储的是三个关键字的数据。且是按照年龄、姓氏、名字的顺序排列的。

因此我对联合索引结构的理解就是B+Tree是按照第一个关键字进行索引，然后在叶子节点上按照第一个关键字、第二个关键字、第三个关键字…进行排序。

问：为什么遇到范围查询列之后的列索引失效
答：如上图 select * from table where col1=1 and col2 between ‘李’ and ‘黄’ and col3 = ‘安’；col3失效，因为前两个查询条件后锁定前5行，而对于前5行，col3已经不是有序排列，不符合索引的要求了。

在建立联合索引时，都遵循从左往右的优先级，最左优先，当出现范围查询（> < between like等等）时停止匹配。

复合索引失效的几种情况：
1、违背最左缀原则：
a、b、c建立索引
有效索引：
① a
②a,b
③a,b,c
解释：复合索引建立的存储结构，第二个是依赖于在第一个索引使用的基础上，以此类推。
2、like模糊查询，使用最左精确匹配l ike ‘name%’ ,其他方式全表扫描。
3、条件查询中使用 OR、> 、<、！=、between and、where age+1=10、 where name is null 等

总结：
1.联合索引的使用在写where条件的顺序无关，mysql查询分析会进行优化而使用索引。但是减轻查询分析器的压力，最好和索引的从左到右的顺序一致。
2.使用等值查询，多列同时查询，索引会一直传递并生效。因此等值查询效率最好。
3.索引查找遵循最左侧原则。但是遇到范围查询列之后的列索引失效。
4.排序也能使用索引，合理使用索引排序，避免出现file sort。