常威,你还说你不会索引优化?MYSQL索引失效的常见场景与规避方法

前言

你是否有过这样的困惑?
啊~!索引怎么失效了? 为什么规定sql不能那样写?我这个sql没问题啊,为啥老大批斗我?

的确在我们的日常开发中,一些sql语句的使用不当就会导致MYSQL的索引失效,因此大家可能去去检索了一些类似索引为何失效的文章。

文章中绝大部分的内容笔者是认可的，不过部分举例中笔者认为用词太绝对了，并没有说明其中的原由，很多人不知道为什么。所以笔者绝对再整理一遍MySQL中索引失效的常见场景，并分析其中的原由供大家参考。

MySQL索引失效的常见场景

在验证下面的场景时，请准备足够多的数据量，因为数据量少时，MySQL的优化器有时会判定全表扫描无伤大雅，就不会命中索引了。

where语句中包含or时，可能会导致索引失效

使用or并不是一定会使索引失效，你需要看or左右两边的查询列是否命中相同的索引。

假设USER表中的user_id列有索引，age列没有索引。
下面这条语句其实是命中索引的（据说是新版本的MySQL才可以，如果你使用的是老版本的MySQL，可以使用explain验证下）。
```
select * from `user` where user_id = 1 or user_id = 2;
```
但是这条语句是无法命中索引的。
```
select * from `user` where user_id = 1 or age = 20;
```
假设age列也有索引的话，依然是无法命中索引的。
```
select * from `user` where user_id = 1 or age = 20;
```
因此才有建议说，尽量避免使用or语句，可以根据情况尽量使用union all或者in来代替，这两个语句的执行效率也比or好些。
where语句中索引列使用了负向查询，可能会导致索引失效

负向查询包括：NOT、!=、<>、!<、!>、NOT IN、NOT LIKE等。
某“军规”中说，使用负向查询一定会索引失效，笔者查了些文章，有网友对这点进行了反驳并举证。
其实负向查询并不绝对会索引失效，这要看MySQL优化器的判断，全表扫描或者走索引哪个成本低了。
索引字段可以为null，使用is null或is not null时，可能会导致索引失效
其实单个索引字段，使用is null或is not null时，是可以命中索引的，但网友在举证时说两个不同索引字段用or连接时，索引就失效了，笔者认为确实索引失效，但这个锅应该由or来背，属于第一种场景~~
假设USER表中的user_id列有索引且允许null，age列有索引且允许null。
```
select * from `user` where user_id is not null or age is not null;
```
不过某些“军规”和规范中都有强调，字段要设为not null并提供默认值，是有原因值得参考的。

null的列使索引/索引统计/值比较都更加复杂，对MySQL来说更难优化。
null 这种类型MySQL内部需要进行特殊处理，增加数据库处理记录的复杂性；同等条件下，表中有较多空字段的时候，数据库的处理性能会降低很多。
null值需要更多的存储空，无论是表还是索引中每行中的null的列都需要额外的空间来标识。
对null 的处理时候，只能采用is null或is not null，而不能采用=、in、<、<>、!=、not in这些操作符号。如：where name!=‘shenjian’，如果存在name为null值的记录，查询结果就不会包含name为null值的记录。

在索引列上使用内置函数，一定会导致索引失效

比如下面语句中索引列login_time上使用了函数，会索引失效：
```
select * from `user` where DATE_ADD(login_time, INTERVAL 1 DAY) = 7;
```
优化建议，尽量在应用程序中进行计算和转换。
其实还有网友提到的两种索引失效场景，应该都归于索引列使用了函数。

隐式类型转换导致的索引失效
比如下面语句中索引列user_id为varchar类型，不会命中索引：
```
select * from `user` where user_id = 12;
```
这是因为MySQL做了隐式类型转换，调用函数将user_id做了转换。
```
select * from `user` where CAST(user_id AS signed int) = 12;
```
隐式字符编码转换导致的索引失效
当两个表之间做关联查询时，如果两个表中关联的字段字符编码不一致的话，MySQL可能会调用CONVERT函数，将不同的字符编码进行隐式转换从而达到统一。作用到关联的字段时，就会导致索引失效。

比如下面这个语句，其中d.tradeid字符编码为utf8，而l.tradeid的字符编码为utf8mb4。因为utf8mb4是utf8的超集，所以MySQL在做转换时会用CONVERT将utf8转为utf8mb4。简单来看就是CONVERT作用到了d.tradeid上，因此索引失效。
```
select l.operator from tradelog l , trade_detail d where d.tradeid=l.tradeid and d.id=4;
```
这种情况一般有两种解决方案。
方案1: 将关联字段的字符编码统一。
方案2: 实在无法统一字符编码时，手动将CONVERT函数作用到关联时=的右侧，起到字符编码统一的目的，这里是强制将utf8mb4转为utf8，当然从超集向子集转换是有数据截断风险的。如下：
```
select d.* from tradelog l , trade_detail d where d.tradeid=CONVERT(l.tradeid USING utf8) and l.id=2;
```
对索引列进行运算，一定会导致索引失效
运算如+，-，*，/等，如下：
```
select * from `user` where age - 1 = 10;
```
优化的话，要把运算放在值上，或者在应用程序中直接算好，比如：
```
select * from `user` where age = 10 - 1;
```
like通配符可能会导致索引失效
like查询以%开头时，会导致索引失效。解决办法有两种：

将%移到后面，如：
```
select * from `user` where `name` like '李%';
```
利用覆盖索引来命中索引。
```
select name from `user` where `name` like '%李%';
```
联合索引中，where中索引列违背最左匹配原则，一定会导致索引失效
当创建一个联合索引的时候，如(k1,k2,k3)，相当于创建了(k1)、(k1,k2)和(k1,k2,k3)三个索引，这就是最左匹配原则。
比如下面的语句就不会命中索引：
```
select * from t where k2=2;
select * from t where k3=3;
slect * from t where k2=2 and k3=3;
```
下面的语句只会命中索引(k1):
```
slect * from t where k1=1 and k3=3;
```
MySQL优化器的最终选择，不走索引
上面有提到，即使完全符合索引生效的场景，考虑到实际数据量等原因，最终是否使用索引还要看MySQL优化器的判断。当然你也可以在sql语句中写明强制走某个索引。

优化索引的一些建议

禁止在更新十分频繁、区分度不高的属性上建立索引。
更新会变更B+树，更新频繁的字段建立索引会大大降低数据库性能。
“性别”这种区分度不大的属性，建立索引是没有什么意义的，不能有效过滤数据，性能与全表扫描类似。
建立组合索引，必须把区分度高的字段放在前面。

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