年轻人不讲武德，乱用索引，你到底走了多少弯路？-技术圈

前言

继上一篇《explain | 索引优化的这把绝世好剑，你真的会用吗？》之后，本篇是索引相关的第2篇文章。上一篇重点介绍的是使用explain执行计划查看索引执行情况，以便于快速定位哪张表有索引使用问题。

本篇主要介绍的是索引失效的常见原因和如何用好索引，跟上一篇正好承上启下，给有需要的朋友一个参考。

本文将从以下几个方便进行讲解：

1.索引失效常见原因：

2.索引失效常见误区：

3.索引设计的几个建议：

准备工作

查看当前mysql的版本：

  select  VERSION();

查出当前版本为：8.0.21

创建一张表test1

 CREATE TABLE `test1` (
  `id` bigint NOT NULL,
  `code` varchar(30) NOT NULL,
  `age` int NOT NULL,
  `name` varchar(30) NOT NULL,
  `height` int NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_code_age_name` (`code`,`age`,`name`) USING BTREE,
  KEY `idx_height` (`height`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

插入两条数据：

INSERT INTO `test1`(`id`, `code`, `name`, `age`,`address`) VALUES (1, '001', '张飞', 18,'7');
INSERT INTO `test1`(`id`, `code`, `name`, `age`,`address`) VALUES (2, '002', '关羽', 19,'8');

查询一下：

select * from test1;

结果：

此外建立了两个索引：idx_code_age_name(code, age, name)联合索引和 idx_height(height)普通索引。

一. 索引失效常见原因

1.不满足最左前缀原则

第1种情况：

where条件后的字段包含了联合索引的所有索引字段，并且顺序是按照：code、age、name。

执行sql如下：

    explain  select * from test1 
    where code='001' and age=18  and  name='张飞' ;

结果：

从图中标红的地方可以看出已经走了联合索引idx_code_name_age，并且索引的长度是188， 188 = 30 * 3 + 2 + 30 * 3 + 2 + 4，索引是使用充分的，索引使用效率最佳。

有些朋友可能会问：索引长度为什么是这样计算的？

答：请参考《explain | 索引优化的这把绝世好剑，你真的会用吗？》，里面给出了非常详细的讲解。

第2种情况：

where条件后的字段包含了联合索引的所有索引字段，顺序是不按照：code、age、name。

执行sql如下：

    explain  select * from test1 
    where code='001' and  name='张飞' and age=18;

结果：

从上图中看出执行结果跟第一种情况一样。

★
注意：这种情况比较特殊，在查询之前mysql会自动优化顺序。
”

第3种情况：

where条件后的字段包含了联合索引中的：code字段

执行sql如下：

    explain  select * from test1 
    where code='001';

结果：

从上图看出也走了索引，但是索引长度有所变化，现在变成了92，92 = 30*3 + 2，只用到了一个索引字段code，索引使用不充分。

第4种情况：

where条件后的字段包含了联合索引中的：age字段

执行sql如下：

    explain  select * from test1 
    where age=18;

结果：

从上图中看变成了全表扫描，所有的索引都失效了。

第5种情况：

where条件后的字段包含了联合索引中的：name字段

执行sql如下：

    explain  select * from test1 
    where  name='张飞';

结果：从上图中看变成了全表扫描，所有的索引都失效了。

第6种情况：

where条件后的字段包含了联合索引中的：code和age字段

执行sql如下：

   explain  select * from test1 
   where code='001' and age=18;

结果：

从上图中看出还是走了索引，但是索引长度变成了：96，96 = 30*3 + 2 + 4，只用到了两个索引字段code和age，索引使用也不充分。

第7种情况：

where条件后的字段包含了联合索引中的：code和name字段

执行sql如下：

   explain  select * from test1 
   where code='001' and  name='张飞';

结果：

从上图中看出走的索引长度跟第1种情况一样，长度也是92。也就是说只用到了一个索引字段code，而age字段的索引失效了。

第8种情况：

where条件后的字段包含了联合索引中的：age和name字段

执行sql如下：

   explain  select * from test1 
   where age=18  and  name='张飞';

结果：

从上图中看出变成了全表扫描，所有的索引都失效了。

小结：

满足最左前缀的场景：code，code、age，code、age、name。
包含：code、age、name全索引字段的情况比较特殊，这三个字段作为查询条件的任意一种排序都OK，最终mysql会优化成最左前缀的顺序。
如果中间出现断层，如：code、name，只会走第一个索引code，从断层后的索引都会失效。
其他的场景：age，name，age,name索引都会失效。

2.范围索引列没有放在最后

where条件后的字段age用了大于等于，具体sql如下：

EXPLAIN  select * from test1 
where  code='001' and age>18  and  name='张飞' ;

结果：

从上图中看出索引长度变成：96，96 = 30*3 + 2 + 4，只用到了两个索引字段code和age，而name字段的索引失效了。

如果范围查询的语句放到最后：

EXPLAIN  select * from test1 
where code='001' and  name='张飞' and age>18 ;

结果：

什么鬼？怎么索引长度还是：96？

这是一个非常经典的错误

范围查询放最后是指创建联合索引的字段顺序，现在的顺序是：

调整一下把索引字段name和age的顺序调整一下：

再执行上面的sql，结果：

从上图中看出索引长度变成：188，索引使用充分了。

回过头再执行刚开始的那条sql：

EXPLAIN  select * from test1 
where  code='001' and age>18  and  name='张飞';

结果：

什么？

索引长度也是：188。

★
注意：范围查询放最后，指的是联合索引中的范围列放在最后，不是指where条件中的范围列放最后。如果联合索引中的范围列放在最后了，即使where条件中的范围列没放最后也能正常走到索引。
”

3.使用了select *

其实在《阿里巴巴开发手册》中也明确说了，禁止使用select * ，这是为什么呢？

  EXPLAIN  select * from test1

结果：

从上图中看出走了全表扫描。

那么如果查询的是索引列：

EXPLAIN  select code,age,name  from test1

结果：

从图中可以看出这种情况走了全索引扫描，比全表扫描效率更高。

其实这里用到了：覆盖索引。

如果select的列都是索引列，则被称为覆盖索引。

如果select的列不只包含索引列，则需要回表，即回到表中再查询出其他列，效率相当更低一些。select * 大概率需要查询非索引列，需要回表，因此要少用。

当然，本文中很多示例都使用了select * ，主要是我表中只有两条数据，为了方便演示，正常业务代码中是要杜绝这种写法的。

4.索引列上有计算

执行sql如下：

explain  select * from test1 
where  height+1 =7;

结果：从上图中可以看出变成全表扫描了，由此可见在索引列上有计算，索引会失效。

5.索引列上使用了函数

如果在索引列加某个函数，具体sql如下：

explain  select * from test1 
where   SUBSTR(height,1,1)=8;

结果：从上图中可以看出变成全表扫描了，由此可见在索引列上加了函数，索引也会失效。

6.字符类型没加引号

废话不多说直接上sql：

explain  select * from test1 
where  name = 123;

结果：

从图中看出走的全表扫描，索引失效了。

为什么索引会失效呢？

这里有些朋友可能会有点懵。

答：name字段是字符类型，而等于号右边的是数字类型，类型不匹配导致索引丢失。

所以在使用字符类型字段做判断时，一定要加上单引号。

★
类型不匹配导致索引丢失问题，是我们平时工作中非常容易忽视的问题，一定要引起足够的重视
”

7.用is null和is not null没注意字段是否允许为空

前面创建的test1表中height字段是非空的。

查询sql如下：

explain  select * from test1 
where  height is  null;

explain  select * from test1 
where  height is  not  null;

结果都是：从上图中看出都是全表扫描，索引都失效了。

如果height字段改成允许为空的呢？

上面第一条sql执行结果：

从上图中看出走了ref类型的索引。

上面第二条sql执行结果：

从上图中看出走了range类型的索引。

小结

如果字段不允许为空，则is null 和 is not null这两种情况索引都会失效。
如果字段允许为空，则is null走ref类型的索引，而is not null走range类型的索引。

8.like查询左边有%

like查询主要有三种情况：

like '%a'
like 'a%'
like '%a%'

先看看第一种情况：

explain  select * from test1 
where  code like '%001';

结果：

从上图看出走的全表扫描，索引失效了。

再看看第二种情况：

explain  select * from test1 
where  code like  '001%';

结果：

从上图看出走的range类型的索引。

最后看看第三种情况：

explain  select * from test1 
where  code like  '%001%';

结果：从上图看出走的全表扫描，索引也失效了。

从这三种结果看出like语句只有%在右边才能走索引。

如果有些场景就是要使用like语句%在左边该怎么办呢？

答案：使用覆盖索引

具体sql如下：

explain  select code,age,name  from test1 
where  code like  '%001%';

结果：

从上图看出走的index类型的全索引扫描，相对于全表扫描性能更好。

当然，最佳实践是在sql中要避免like语句%在左边的情况，如果有这种业务场景可以使用es代替mysql存储数据。

小结：

like '%a' 索引失效
like 'a%' 走range类型索引
like '%a%' 索引失效

9.使用or关键字时没有注意

用法如下：

explain  select * from test1 
where  height = 8  or height = 9;

结果：

从上图中看出走了range类型的索引，不是没问题吗？

再把sql改一下：

explain  select * from test1 
where  code = '001' or height = 8;

结果：

从上图中可以看出变成了全表扫描，索引失效了。

我们不妨单独查询一下：

explain  select * from test1 
where  code = '001';

结果：

和

explain  select * from test1 
where  height = 8;

结果：

两种单独查询的情况都走了ref类型的索引，但是使用or关键字后sql的索引会失效。

那么，我们在想使用or的场景，又想让索引有效，该怎么办呢？

explain (select * from test1 where   code = '001') 
union (select * from test1 where  height = 8);

没错，使用union关键字，但是跟or关键字的语法稍微有点区别，不过查询的数据结果是一样的。

上面sql执行结果如下：

我们看到走了ref类型索引。

★
or关键字会让索引失效，可以用union代替
”

二. 索引失效的常见误区

1.使用not in会导致索引失效

用法如下：

explain  select * from test1 
where  height not  in (7,8);

结果：

从上图中看出是走了range类型索引的，并没失效。

★
需要特别说明的是mysql5.7和5.8不同的版本效果不一样，5.7中这种情况sql执行结果是全表扫描，而5.8中使用了range类型索引。
”

2.使用不等于号会导致索引失效

用法如下：

explain  select * from test1 
where height!=8;

结果：

从图中看出走了range类型的索引。

★
需要特别说明的是mysql5.7和5.8不同的版本效果不一样，5.7中这种情况sql执行结果是全表扫描，而5.8中使用了range类型索引。5.7中如果想使用索引该怎么办呢？答案：使用大于和小于代替不等于。
”

在这里温馨的提醒一声，不等于号不只是 != ，还包括 <>。

3.order by索引字段顺序不当导致索引失效

sql中除了where后面的字段能走索引之外，order by后面的字段也能走索引。

EXPLAIN  select * from test1 
where  code='001' order  by age,name;

结果：

从上图中看出走了ref类型的索引，索引长度是92，并且没有额外信息。

但是如果把order by 后面的条件改成如下两种排序：

   EXPLAIN  select * from test1 
	where  code='001' order  by  name;

   EXPLAIN  select * from test1 
	where  code='001' order  by  name,age;

结果：

从上图中看出还是走了ref类型的索引，索引长度是92，但是额外信息中提示：Using filesort，即按文件重排序。

上面两个例子能够看出有没有使用索引跟where后面的条件有关，而跟order by 后面的字段没关系。

而需不需要按文件重排序，则跟order by 后面的字段有直接关系。

问题来了，额外信息中提示：Using filesort这种该如何优化？

答：这种情况一般是联合索引中索引字段的顺序，跟sql中where条件及order by 不一致导致的，只要顺序调整一致就不会出现这个问题。

三. 索引设计的几个建议：

优先使用唯一索引，能够快速定位
为常用查询字段建索引
为排序、分组和联合查询字段建索引
一张表的索引数量不超过5个
表数据量少，可以不用建索引
尽量使用占用空间小的字段建索引
用idx_或unx_等前缀命名索引，方面查找
删除没用的索引，因为它会占一定空间

四. 彩蛋：

特别说明：索引失效除了上述的常见问题之外，mysql通过索引扫描的行记录数超过全表的10%~30%左右,优化器也可能不会走索引，自动变成全表扫描。

送给大家一个避坑口诀：

全职匹配我最爱，最左前缀要遵守
带头大哥不能死，中间兄弟不能断
索引列上少计算，范围列后全失效
like百分写最右，覆盖索引不写*
不等空值还有or，索引影响要注意；
字符字段引号不能丢，sql优化有诀窍。

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参考：https://blog.csdn.net/sggtgfs/article/details/94439305