【MySQL 进阶之路】索引的使用
5.索引的使用规则
在数据库管理系统(DBMS)
中,索引是提高查询效率的关键机制之一。MySQL索引优化
是指通过设计、调整和选择合适的索引策略,以提高数据库的查询性能和降低资源消耗。以下是一些关键的索引使用规则:
1. 最左前缀法则
- 定义:联合索引的使用顺序必须从索引的最左列开始。查询时,如果跳过联合索引的最左边某一列,后续列的索引将失效。
- 例子:
如果查询条件是CREATE INDEX idx_example ON table(a, b, c);
(a=1 AND b=2)
,会使用索引idx_example
。但如果查询条件是(b=2 AND a=1)
,索引可能失效。
2. 索引列运算
-
定义:尽量避免在索引列上进行运算操作(例如
+
,-
,*
,=
,LIKE
等),这会导致索引失效,影响查询效率。 -
例子:
- 错误用法:
WHERE YEAR(date_column) = 2024
。此操作会使得date_column
列的索引失效。 - 正确用法:
WHERE date_column >= '2024-01-01' AND date_column < '2025-01-01'
。
- 错误用法:
3. OR 和 AND 连接条件
- 定义:在条件中使用
OR
时,如果OR
前的条件使用了索引,而后面的条件没有使用索引,可能导致查询效率低下,因为 MySQL 会做全表扫描。 - 例子:
-- 使用索引列 where column1 = 1 OR column2 = 2;
如果 column1
上有索引,而 column2
上没有,MySQL 会先用索引扫描 column1 = 1
,然后再全表扫描来处理 column2 = 2
,这会导致索引的部分失效。
4. 数据分布影响
- 定义:如果 MySQL 评估发现使用索引的效率低于全表扫描时(例如索引选择性差,表的数据分布不均匀),则会选择不使用索引。
- 例子:在某个字段值高度重复的情况下(如性别字段
male
和female
),使用索引的效果不好,MySQL 会倾向于选择全表扫描。
5. SQL 提示
-
定义:在复杂的查询中,我们可以通过 SQL 提示(Hint)来强制使用指定的索引,或者忽略某个索引,从而影响查询优化的执行。
-
常见 SQL 提示:
USE INDEX (index_name)
:强制查询使用指定的索引。IGNORE INDEX (index_name)
:忽略指定的索引。FORCE INDEX (index_name)
:强制查询使用指定的索引,即使 MySQL 认为不需要使用该索引。
-
例子:
SELECT * FROM table USE INDEX (idx_example) WHERE column1 = 10;
6. 覆盖索引
- 定义:覆盖索引是指查询所需的所有字段都可以从索引中直接获取,而无需回表查询。这样可以显著提高查询效率。
- 使用场景:覆盖索引通常用于
SELECT
查询,只涉及索引字段的查询,且避免使用SELECT *
。 - 例子:
假设有一个联合索引idx_example (a, b, c)
,且查询只需要返回a
和b
列:
SELECT a, b FROM table WHERE a = 10 AND b = 20;
此时,如果有idx_example
索引,则可以直接通过索引返回结果,而不需要访问数据表。
7. 索引失效情况
-
常见情况:
- 运算操作:如
WHERE column1 + column2 = 10
,column1 * 2 = 100
等,运算会导致索引失效。 - 字符串未加单引号:例如
WHERE name = test
,应改为WHERE name = 'test'
。 - 头部模糊查询:如
WHERE column LIKE '%value%'
,这种查询无法利用前缀索引优化,效率低。 - OR 和 AND 连接条件:如果条件不完全使用索引,可能会导致部分索引失效。
- 运算操作:如
-
例子:
-- 错误:运算操作会导致索引失效SELECT * FROM table WHERE salary + bonus = 5000;-- 错误:未加单引号SELECT * FROM table WHERE name = test; -- 错误,test 应加引号-- 错误:头部模糊查询SELECT * FROM table WHERE name LIKE '%abc%'; -- 头部模糊查询无法利用索引-- 错误:OR 连接条件中,后半部分没有索引SELECT * FROM table WHERE column1 = 1 OR column2 = 2; -- 如果 column2 没有索引,可能导致效率低
总结:
- 最左前缀法则是联合索引的核心,必须遵循。
- 尽量避免在索引列上进行运算。
OR
和AND
连接条件中的索引使用要谨慎。- 覆盖索引是查询优化的关键手段。
- 使用 SQL 提示时,合理选择索引来优化查询。
- 注意索引失效的常见情况,避免不必要的性能损耗。
遵循索引的使用规则,尤其是最左前缀法则、避免索引列运算、合理使用 OR
和 AND
连接条件、利用覆盖索引及 SQL 提示,可以有效提升查询性能。同时,避免常见的索引失效情况,才能确保数据库查询的高效执行。
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