MySQL高级篇——索引失效案例
文章目录：
1.案例分析
1.1 数据准备
1.2 全值匹配
1.3 最左前缀法则
1.4 计算、函数、类型转换(自动或手动)导致索引失效
1.5 范围条件右边的列索引失效
1.6 不等于(!= 或者<>)索引失效
1.7 is null可以使用索引，is not null无法使用索引
1.8 like以通配符%开头索引失效
1.9 OR前后存在非索引的列，索引失效
1.10 数据库和表的字符集统一使用utf8mb4
2.结束语
1.案例分析
1.1 数据准备
这里主要用到的是 class、student 这两张表。
CREATE DATABASE atguigudb2;USE atguigudb2;#建表
CREATE TABLE `class` (`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`className` VARCHAR(30) DEFAULT NULL,`address` VARCHAR(40) DEFAULT NULL,`monitor` INT NULL ,PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;CREATE TABLE `student` (`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`stuno` INT NOT NULL ,`name` VARCHAR(20) DEFAULT NULL,`age` INT(3) DEFAULT NULL,`classId` INT(11) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`)#CONSTRAINT `fk_class_id` FOREIGN KEY (`classId`) REFERENCES `t_class` (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;SET GLOBAL log_bin_trust_function_creators=1; #随机产生字符串
DELIMITER //
CREATE FUNCTION rand_string(n INT) RETURNS VARCHAR(255)
BEGIN
DECLARE chars_str VARCHAR(100) DEFAULT 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
DECLARE return_str VARCHAR(255) DEFAULT '';
DECLARE i INT DEFAULT 0;
WHILE i < n DO
SET return_str =CONCAT(return_str,SUBSTRING(chars_str,FLOOR(1+RAND()*52),1));
SET i = i + 1;
END WHILE;
RETURN return_str;
END //
DELIMITER ;#用于随机产生多少到多少的编号
DELIMITER //
CREATE FUNCTION rand_num (from_num INT ,to_num INT) RETURNS INT(11)
BEGIN
DECLARE i INT DEFAULT 0;
SET i = FLOOR(from_num +RAND()*(to_num - from_num+1)) ;
RETURN i;
END //
DELIMITER ;#创建往stu表中插入数据的存储过程
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE insert_stu( START INT , max_num INT )
BEGIN
DECLARE i INT DEFAULT 0; SET autocommit = 0; #设置手动提交事务REPEAT #循环SET i = i + 1; #赋值INSERT INTO student (stuno, NAME ,age ,classId ) VALUES ((START+i),rand_string(6),rand_num(1,50),rand_num(1,1000)); UNTIL i = max_num END REPEAT; COMMIT; #提交事务
END //
DELIMITER ;#执行存储过程，往class表添加随机数据
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE insert_class( max_num INT )
BEGIN
DECLARE i INT DEFAULT 0; SET autocommit = 0; REPEAT SET i = i + 1; INSERT INTO class ( classname,address,monitor ) VALUES (rand_string(8),rand_string(10),rand_num(1,100000)); UNTIL i = max_num END REPEAT; COMMIT;
END //
DELIMITER ;#执行存储过程，往class表添加1万条数据
CALL insert_class(10000);#执行存储过程，往stu表添加50万条数据
CALL insert_stu(100000,500000);SELECT COUNT(*) FROM class;SELECT COUNT(*) FROM student;#首先确保student表中只有一个主键对应的索引
SHOW INDEX FROM student;
1.2 全值匹配
我们先对age字段单独建一个索引，执行下面这三条sql，它们都会走这个索引。
CREATE INDEX idx_age ON student(age);EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE age=30;
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE age=30 AND classId=4;
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE age=30 AND classId=4 AND NAME = 'abcd';
CREATE INDEX idx_age_classid ON student(age,classId);EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE age=30 AND classId=4;
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE age=30 AND classId=4 AND NAME = 'abcd';
CREATE INDEX idx_age_classid_name ON student(age,classId,NAME);EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE age=30 AND classId=4 AND NAME = 'abcd';
1.3 最左前缀法则
这里肯定会用到我们上面创建的age单列索引。
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE student.age=30 AND student.name = 'abcd' ;
下面这个，必然用不上我们上面创建的那三个索引的，因为联合索引中是先依赖 age、classId、NAME 建立的B+树。
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE student.classid=1 AND student.name = 'abcd';
这里的三个字段对应了联合索引中的三个字段，这里是可以交换位置的。
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student
WHERE classid=4 AND student.age=30 AND student.name = 'abcd';
接下来，我们删除两个索引，留下三个字段的那个联合索引，看看效果。
由于先走age，age相同再走classId，这里没有classId了话，那么就直接去走NAME了，所以可以用上这个联合索引的。但是后面的key_len为5，表示只用上了联合索引中的age这部分（INT类型4个字节 + 非空NULL1个字节 = 5个字节），并没有用到NAME。
DROP INDEX idx_age ON student;
DROP INDEX idx_age_classid ON student;EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student
WHERE student.age=30 AND student.name = 'abcd';
1.4 计算、函数、类型转换(自动或手动)导致索引失效
先针对NAME字段建一个单列索引，以便下面测试。
CREATE INDEX idx_name ON student(NAME);#此语句比下一条要好！（能够使用上索引）
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE student.name LIKE 'abc%';
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE LEFT(student.name,3) = 'abc'; 这里不会走索引，其实是因为用了LEFT函数之后，我又不知道name在经过LEFT函数之后是什么样的，还怎么走B+树呢？
下面，我们再针对stuno建一个索引。 （计算也会导致索引失效）
CREATE INDEX idx_sno ON student(stuno);EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE id, stuno, NAME FROM student WHERE stuno = 900000;
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE id, stuno, NAME FROM student WHERE stuno+1 = 900001;
下面演示一下 类型转换 导致索引失效的问题。
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE NAME = 123;
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student WHERE NAME = '123';
1.5 范围条件右边的列索引失效
首先将多余的索引删除，只保留主键对应的那个索引。
DROP INDEX idx_sno ON student;
DROP INDEX idx_name ON student;
DROP INDEX idx_age_classid_name ON student;
SHOW INDEX FROM student;
CREATE INDEX idx_age_classId_name ON student(age,classId,NAME);EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM student
WHERE student.age=30 AND student.classId>20 AND student.name = 'abc' ; 这里的确是可以用到上面创建好的这个索引，但是它的key_len=10，原因就是：age（INT 4个字节 + 非空 1个字节）=5个字节，classId和age一样，此时就是 5 + 5 = 10个字节，那么前两个都用到了，为什么联合索引的第三个NAME没有用到呢？这是因为classId这里是一个范围条件，在它右侧的那些字段将不会使用索引。
那么如果还是上面这个问题，我们想用到联合索引的所有字段，应该怎么优化呢？
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