MySQL: 范围查询优化

Posted 2021-06-29 琦彦

思考题

假设有一张订单表 order，主要包含了主键订单编码 order_no、订单状态 status、提交时间 create_time 等列，并且创建了 status 列索引和 create_time 列索引。此时通过创建时间降序获取状态为 1 的订单编码，以下是具体实现代码：

select order_no from order where status =1 order by create_time desc

你知道其中的问题所在吗？我们又该如何优化？

解析

status和create_time单独建索引，在查询时只会遍历status索引对数据进行过滤，不会用到create_time列索引，将符合条件的数据返回到server层，在server对数据通过快排算法进行排序，Extra列会出现file sort；

应该利用索引的有序性，在status和create_time列建立联合索引，这样根据status过滤后的数据就是按照create_time排好序的，避免在server层排序

对的，为了避免文件排序的发生。因为查询时我们只能用到status索引，如果要对create_time进行排序，则需要使用文件排序filesort。

filesort是通过相应的排序算法将取得的数据在内存中进行排序，如果内存不够则会使用磁盘文件作为辅助。虽然在一些场景中，filesort并不是特别消耗性能，但是我们可以避免filesort就尽量避免。

阿里巴巴mysql规范

【推荐】 如果有 order by 的场景，请注意利用索引的有序性。 order by 最后的字段是组合索引的一部分，并且放在索引组合顺序的最后，避免出现 file_sort 的情况，影响查询性能。

正例： where a=? and b=? order by c; 索引： a_b_c

反例： 索引如果存在范围查询， 那么索引有序性无法利用，如： WHERE a>10 ORDER BY b; 索引 a_b 无 法排序

范围查询-基础

讲联合索引，一定要扯最左匹配!

 最左匹配 所谓最左原则指的就是如果你的 SQL 语句中用到了联合索引中的最左边的索引，那么这条 SQL 语句就可以利用这个联合索引去进行匹配，值得注意的是，当遇到范围查询(>、<、between、like)就会停止匹配。 假设，我们对(a,b)字段建立一个索引，也就是说，你where后条件为

a = 1
a = 1 and b = 2

是可以匹配索引的。但是要注意的是~你执行

b= 2 and a =1

也是能匹配到索引的，因为Mysql有优化器会自动调整a,b的顺序与索引顺序一致。 相反的，你执行

b = 2

就匹配不到索引了。 而你对(a,b,c,d)建立索引,where后条件为

a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 

那么，a,b,c三个字段能用到索引，而d就匹配不到。因为遇到了范围查询！

场景一: a = 1 and b = 2 and c = 3

如果sql为

SELECT * FROM table WHERE a = 1 and b = 2 and c = 3; 

如何建立索引?

如果此题回答为对(a,b,c)建立索引，那都可以回去等通知了。

此题正确答法是，(a,b,c)或者(c,b,a)或者(b,a,c)都可以，重点要的是将区分度高的字段放在前面，区分度低的字段放后面。像性别、状态这种字段区分度就很低，我们一般放后面。

例如假设区分度由大到小为b,a,c。那么我们就对(b,a,c)建立索引。在执行sql的时候，优化器会 帮我们调整where后a,b,c的顺序，让我们用上索引。

阿里巴巴Java 开发手册

【强制】 在 varchar 字段上建立索引时，必须指定索引长度，没必要对全字段建立索引，根据 实际文本区分度决定索引长度。

说明： 索引的长度与区分度是一对矛盾体，一般对字符串类型数据，长度为 20 的索引，区分度会高达 90%以上，可以使用 count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)的区分度来确定。

场景二: a > 1 and b = 2

如果sql为

SELECT * FROM table WHERE a > 1 and b = 2; 

如何建立索引?

如果此题回答为对(a,b)建立索引，那都可以回去等通知了。

此题正确答法是，对(b,a)建立索引。如果你建立的是(a,b)索引，那么只有a字段能用得上索引，毕竟最左匹配原则遇到范围查询就停止匹配。

如果对(b,a)建立索引那么两个字段都能用上，优化器会帮我们调整where后a,b的顺序，让我们用上索引。

场景三:a > 1 and b = 2 and c > 3

如果sql为

SELECT * FROM `table` WHERE a > 1 and b = 2 and c > 3; 

如何建立索引? 此题回答也是不一定，(b,a)或者(b,c)都可以，要结合具体情况具体分析。

拓展一下

SELECT * FROM `table` WHERE a = 1 and b = 2 and c > 3; 

怎么建索引？嗯，大家一定都懂了！

场景四: a > 1 ORDER BY b

SELECT * FROM `table` WHERE a = 1 ORDER BY b;

如何建立索引？ 这还需要想？一看就是对(a,b)建索引，当a = 1的时候，b相对有序，可以避免再次排序！ 那么

SELECT * FROM `table` WHERE a > 1 ORDER BY b; 

如何建立索引？

对(a)建立索引，因为a的值是一个范围，这个范围内b值是无序的，没有必要对(a,b)建立索引。

拓展一下

SELECT * FROM `table` WHERE a = 1 AND b = 2 AND c > 3 ORDER BY c;

怎么建索引?

场景五: a IN (1,2,3) and b > 1

SELECT * FROM `table` WHERE a IN (1,2,3) and b > 1; 

如何建立索引？

还是对(a，b)建立索引，因为IN在这里可以视为等值引用，不会中止索引匹配，所以还是(a,b)!

拓展一下

SELECT * FROM `table` WHERE a = 1 AND b IN (1,2,3) AND c > 3 ORDER BY c;

如何建立索引？此时c排序是用不到索引的。

总结

尽可能将范围查询转换成“等值”查询，如 “a>1 and a<5 and b>10” 可以写成“a in (1,2,3,4,5) and b > 10”，然后设置索引为 idx(a,b)。

将“等值”条件放在最左边，按最左匹配就可以命中索引。

 

参考链接: https://cloud.tencent.com/developer/article/1767984