mysql 回表索引覆盖最左匹配索引下推

Posted 2021-08-30 java叶新东老师

前言

在执行一条sql的时候，在mysql内部都会通过以下四个流程

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|  连接器      |   
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     \\|/
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|  分析器      |  
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     \\|/
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|  优化器      | 
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     \\|/
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|  执行器      | 
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我们都知道索引其中一个最主要作用就是加快数据的访问，那么回表、索引覆盖、最左匹配、索引下推 都是mysql的内部优化方式，部分的功能是Mysql5.6的版本上推出的，都是针对索引的优化，如果表中没有索引的情况下，那么就不会有这些优化；

回表

首先我们要知道，每建一个索引在数据库底层都会新建一个B+树，也就是说，一个索引对应一个B+树，回表就是你在查询二级索引字段的时候，二级索引的这棵树中存储的是一级索引的键值，通过这个键值再去一级索引的B+树种查询数据，这种查询叫做回表；
需要注意的是，只有普通索引才会有回表的情况，如果你不是普通索引的话，是不存在回表的
比如我们有一张user表，将id设为主键，将name字段设为普通索引，sql如下

create table (
 id bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT parmary key,
 name varchar(20) comment '姓名',
 age int(3) comment '年龄'
);

sql语句演示

select * from user where name = 'dong'

当数据库在查询上面这条sql时，先去name索引的B+树里面去找对应的字符串dong，叶子节点存储的是对应行的主键id，拿到主键id后再去id索引的B+树找那一行数据，name索引B+树和id主键B+树如下图

覆盖索引

覆盖索引，我们知道索引节点本身其实也是数据，如果我们只需要索引节点数据(只需要索引字段，不需要其他非索引字段)，那查询时就可以直接返回索引节点数据，而不需要再回表。
还是这个sql

select id from user where name = 'dong'

因为我们查询列是主键id，name索引的B+树种已经有id的数据了，那我就不需要费那么大劲再去查主键的B+树了，

最左匹配

需要明确一点的是，只有组合索引才会有最左匹配，组合所以的B+树如下图

例如我建了个组合索引(a,b,c)。因为A在最左边，如果我只查询where a = ?，那么这种情况也会走索引查询， 这就叫最左匹配

最左匹配还有其他的一些规则，比如当我使用下列sql时索引都会生效

-- where子句几个搜索条件顺序调换不影响查询结果，因为Mysql中有查询优化器，会自动优化查询顺序
select * from table_name where a = '1' and b = '2' and c = '3' 
select * from table_name where b = '2' and a = '1' and c = '3' 
select * from table_name where c = '3' and b = '2' and a = '1' 

--都从最左边开始连续匹配，所以下列sql也用到了索引
select * from table_name where a = '1' 
select * from table_name where a = '1' and b = '2'  
select * from table_name where a = '1' and b = '2' and c = '3'

--如果不连续时，只用到了a列的索引，b列和c列都没有用到 
select * from table_name where a = '1' and c = '3' 

select * from table_name where a like 'As%'; --前缀都是排好序的，走索引查询

select * from table_name where  a > 1 and a < 3  -- 可以对最左边的列进行范围查询

-- 排序时，只要遵循最左匹配原则都会走索引
select * from table_name order by a limit 10;
select * from table_name order by a,b limit 10;

下列的sql查询时走的是全表查询（未使用索引）

-- 这些没有从最左边开始，最后查询没有用到索引，用的是全表扫描 
select * from table_name where  b = '2' 
select * from table_name where  c = '3'
select * from table_name where  b = '1' and c = '3' 

select * from table_name where  a like '%As'//前缀模糊了，走全表查询
select * from table_name where  a like '%As%'//走全表查询

-- 多个列同时进行范围查找时，只有对索引最左边的那个列进行范围查找才用到B+树索引，也就是只有a用到索引，在1<a<3的范围内b是无序的，不能用索引，找到1<a<3的记录后，只能根据条件 b > 1继续逐条过滤
select * from table_name where  a > 1 and a < 3 and b > 1;

select * from table_name order by b,c,a limit 10;// 这种颠倒顺序的没有用到索引

索引下推

索引下推也是只针对联合索引优化，索引下推的优化是为了减少回表次数；因为索引下推是mysql5.6之后才出现的功能，所以我们以下面这条sql为例，分别说明版本5.6之前和5.6之后的区别；

select * from user where name like '张%' and age = 10

mysql 5.6之前

第一次查询时先找开头为张的name，找到三个id，然后三个id分别回表三次去查询age为10的记录，最后查到2个记录返回给客户端，这是回表次数为3次；

mysql 5.6之后

第一次查询时直接找name字段开头为张，并且InnoDB 在 (name,age) 索引内部就判断了 age 是否等于 10，对于不等于 10 的记录，直接判断并跳过。在我们的这个例子中，只需要对 ID1、ID2 这两条记录回表取数据判断，就只需要回表 2 次

完

mysql 优化在面试时是最常问到的问题，了解这些底层规律有助于我们在回答问题时游刃有余