5 深入浅出索引（下）

5 深入浅出索引（下）

 上一篇介绍了innodb索引的数据结构模型，这一篇将继续索引有关的概念

create table T5 (
ID int primary key,
k int NOT NULL DEFAULT 0, 
s varchar(16) NOT NULL DEFAULT '',
index k(k))
engine=InnoDB;

insert into T5 values(100,1, 'aa'),(200,2,'bb'),(300,3,'cc'),(500,5,'ee'),(600,6,'ff'),(700,7,'gg');

执行语句select * from T5 where k BETWEEN 3 and 5;

需要执行几次索引的搜索操作，会扫描多少行

先看索引的结构

分析sql语句的执行流程：

--1 在k索引树上找到k=3的记录，取得id=300

--2 再到id索引树上查到id=300对应的R3

--3 在k索引上找到k=5的记录，取得id=500

--4 再回到id索引找到id=500的对应值R4

--5 在k索引上取下一个值k=6，不满足条件，循环结束。

在这个过程中，回到主键索引树搜索的过程，称为回表，这个查询过程读了k索引树的3条记录，回表了两次。

在这个例子中，由于查询结果所需要的数据只在主键索引上有，所以不得不回表，那么，有没有可能经过索引优化，避免回表过程呢？

覆盖索引

执行语句

(system@127.0.0.1:3306) [test]> select id from T5 where k BETWEEN 3 and 5;

这时只需要查询id的值，而id的值已经在k索引树上，可以直接提供查询结果，不需要回表，这个查询里，索引k已经”覆盖了”我们的查询需求，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优化手段。

在讨论一个问题，在一个市民信箱表上，是否有必须要将身份证和名字建立联合索引？

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

现在有一个高频需求，根据市民的身份证号查询他的姓名，建立一个联合索引（身份证号、姓名），在这个查询上用到覆盖索引，不需要在回表查整行记录，减少语句的执行时间。

索引字段的维护是有代价的，因此，在建立冗余索引来支持覆盖索引时就需要权衡考虑。

最左前缀原则

B+树这种索引结构，可以利用索引的”最左前缀”

前面的(name,age)索引来分析

可以看到，索引项是按照索引定义里面出现字段的顺序排序的。

查询语句” where name like ‘张%’ ”能够用上索引，查询到第一个符合条件的记录是id3，然后向后遍历，直到不满足条件为止。

可以看到，不只是索引的全部定义，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字段索引的最左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：在建立联合索引的时候，如何安排索引内的字段顺序。

  评估标准是，索引的复用能力，因为可以支持最左前缀，所以当已经有了(a,b)这个联合索引后，一般不需要单独在a上建立索引了。第一原则是，如果通过调整顺序，可以少维护一个索引，那么这个顺序往往就是需要优先考虑采用的。

  联合索引(a,b)，查询条件只有b的语句，是无法使用该索引的，得新建一个(b)的索引才能使用。

索引下推

前面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

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

 

Mysql 5.6引入了索引下推优化(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。

思考题

表结构定义如下

CREATE TABLE `geek` (
  `a` int(11) NOT NULL,
  `b` int(11) NOT NULL,
  `c` int(11) NOT NULL,
  `d` int(11) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`a`,`b`),
  KEY `c` (`c`),
  KEY `ca` (`c`,`a`),
  KEY `cb` (`c`,`b`)
) ENGINE=InnoDB;

由于历史原因表需要ab做联合主键，ca和cb两个索引的查询

select * from geek where c=N order by a limit 1;

select * from geek where c=N order by b limit 1;

分析联合索引ca，cb和索引c之间的合理性

--添加索引c

--添加索引cb

分析

表记录

--a--|b--|c--|d

主键ab的聚簇索引组织顺序相当于order by a,b，也就是先按a排序，再按b排序，c无序

索引ca的组织是先按照c排序，再按照a排序，同时记录主键

--c--|a--|主键部分b（注意这里不是ab，而是只有b）

这个跟索引c的数据是一样的

索引cb是先c排序，再按b排序，同时记录主键

--c--|b--|主键部分a--

所以，索引ca可以去掉，cb可以保留