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关于mysql:其实-MySQL-中的-like-关键字也能用索引

上篇文章中,松哥和大家分享了索引的两个应用规定:

  1. 索引上不要应用函数运算。
  2. 应用笼罩索引防止回表。

当然,凡事有个度,用哪一种策略也要联合具体的我的项目来定,不能为了 SQL 优化而摈弃了业务。

明天,松哥在前文的根底上,再来和大家分享一条索引规定,一起来学习下。

咱们常说,MySQL 中的 like 要慎用,因为会全表扫描,这是一件可怕的事!不过呢,也看状况,有的 like 其实也能用索引:有的时候 like 用索引效率很高,有的时候 like 尽管用了索引效率却低的可怕

咱们一起来剖析下。

1. 最左匹配准则

我还是举个例子吧,假如我有如下一张表:

CREATE TABLE `user` (`id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL,
  `birthday` date DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `address` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `username` (`username`,`age`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

username 和 age 组成了复合索引,复合索引名为 username,下文提到的 username 索引都是指该复合索引。

依据上篇文章(是时候检查一下应用索引的姿态是否正确了!)的解说,咱们晓得,对于如下 SQL:

select username,age from user2 where username='javaboy' and age=99;

这个 SQL 在查问的过程中,会用到笼罩索引,防止回表,进步查问效率。

那么当初问题来了,如果我单纯的只是想通过 username 字段查问用户呢,是否须要为 username 字段独自建设一个索引?

咱们来看如下一条 SQL:

select username,age from user2 where username='javaboy';

因为我的表中没有为 username 字段建设的索引,那么它会不会应用已有的复合索引呢?咱们来看下执行打算:

能够看到,这里其实用到了 username 复合索引,通过 Extra 字段的值还能看到应用到了笼罩索引。

为啥会这样呢?在 B+Tree 这种索引构造中,能够利用索引的“最左匹配”来定位记录。最左匹配既能够是匹配复合索引中的前几个字段,也能够是匹配第一个字段的前几个字符,在下面的案例中,咱们匹配的是复合索引中的第一个字段。

当然咱们也能够匹配第一个字段的前几个字符,如下:

select username,age from user2 where username like 'j%';

执行打算如下:

从这执行打算中首先能够确认这个查问也用到了 username 复合索引。

不过这里的查问打算和后面的不太一样,两条 SQL 的区别在于一个是等于号一个是含糊匹配,查问打算的次要区别在于 type 和 Extra:

  1. 后面的 type 为 ref 示意通过索引查找数据,个别呈现等值匹配的时候,type 会为 ref;前面这个 type 为 range 示意这是一个索引的范畴扫描(因为是含糊匹配,而含糊匹配能够造成扫描区间)。
  2. 后面的 ref 为 const 示意与索引列进行等值匹配的是一个常量。
  3. 后面的 Extra 为 Using index 示意应用到了笼罩索引;前面的 Extra 为 Using where;Using index,示意用到了索引,然而还须要进行过滤。

对于第一点中加粗的字体,我再来和大家多说两句。为什么说含糊匹配就能造成扫描区间呢?因为咱们是依照 username 和 age 建设的复合索引,username 在前 age 在后,具体存的时候,是依照 username 排序存储,如果 username 雷同,则依照 age 排序存储,构造相似上面这样:

username age
a 88
b 89
c 89
c 90
c 99
d 88
d 99

所以当想要搜寻以 j 结尾的 username 时,只须要定位到第一个以 j 结尾的 username,而后利用 B+Tree 叶子结点之间的双向链表持续向后读取,读到第一个不是以 j 结尾的 username 时截止,这就是扫描区间。

大家看到了,在下面的执行打算中,like 'j%' 其实也用到了索引,那么如果是 like '%j' 或者 like '%j%' 会用到索引吗?咱们来看一个例子:

咦!看执行打算仿佛也用上索引了!难道只有字段上有索引,like 就能用索引?

当然不是!

大家来看松哥上面这个辅助案例,看懂了就明确了。

2. 辅助案例

为了让大家更好的了解下面所说的最左匹配,松哥再来举一个例子。

还是下面的表和数据结构,然而当初如果我想依照 age 来做查问,SQL 如下:

select username from user2 where age=99;
select username from user2 where age>99;

我举了两个查问的例子,大家一起来看下这两条 SQL 的执行打算,其实没啥差别:

这个查问打算咱们该如何解释呢?其实这两个查问打算没啥区别,我就解释一个吧。

首先大家想一下,username 和 age 建设的是复合索引,username 在前 age 在后,具体在 B+Tree 中存储的时候,首先是依照 username 排序的,当 username 雷同的时候,再依照 age 来排序,所以这个复合索引最终存储的后果就是,username 是有序的,而 age 是无序的,再来回顾下这个表格:

username age
a 88
b 89
c 89
c 90
c 99
d 88
d 99

username 是有序的,而 age 是无序的。

了解了这个,咱们再来看这个执行打算就好懂了。

当咱们依照 age 去搜寻的时候,因为 age 在 username 索引中是无序的,所以只能遍历 username 索引,而执行打算中的 type 为 index,恰好就示意须要扫描全副的索引记录。以第一条查问 SQL 为例,扫描全副的索引记录,而后过滤出 age 等于 99 的记录(过滤这一步是在 server 层实现的),rows 示意预估的扫描行数,从最初的 Extra 的 Using where;Using index 也能看出这一点,即用到了索引,然而也对数据进行了过滤。

回顾第一大节的最初 like '%j'like '%j%' 的执行打算,不就是下面这个吗!

在后面这两条 SQL 中,因为咱们查问的 username 字段曾经存在于 username 索引中了,所以能够通过笼罩索引机制间接从索引中获取想要的数据并返回,不须要回表操作了。

  • 如果大家不懂 笼罩索引 戳这里:是时候检查一下应用索引的姿态是否正确了!。
  • 如果大家不懂 回表 戳这里:什么是 MySQL 的“回表”?。

然而如果咱们查问的字段不仅仅是索引中的字段,例如如下 SQL:

select * from user2 where age=99;

查问的是所有字段,那么此时就没有必要应用索引了,为啥?且听松哥细细道来。

咱们来个反证:假如当初还是应用 username 复合索引,那么就须要把 username 索引整个读一遍,而后过滤出满足条件的数据,因为索引中没有保留 address 字段的值,所以还须要回表操作,再去主键索引中找到对应的记录。。。这一路操作下来太麻烦了,光 B+Tree 都读了两棵(而且第一颗 B+Tree 还是遍历),那咱们还不如间接遍历主键索引呢!主键索引里要啥有啥,遍历完了想要的数据都有了,遍历主键索引其实就是咱们常说的全表扫描。

小伙伴们认真推敲下松哥下面这段话。

下面是咱们的剖析,接下来咱们来看看执行打算:

能够看到,如咱们所想。

type 为 All 就是咱们所相熟的全表扫描(其实就是遍历主键索引),rows 是预估扫描的行数。最初的 Extra 为 Using where 示意 MySQL 首先从数据表(存储引擎)中读取记录,返回给 MySQL 的 server 层,而后在 server 层过滤掉不满足条件的记录。

3. 小结

好啦,通过这样两个小案例,松哥和大家分享了 MySQL 索引中的最左匹配准则,也心愿小伙伴们可能藉此了解索引的存储构造。

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