一起去大厂系列什么是回表查询？怎么优化回表查询？

Posted 2021-10-16 来老铁干了这碗代码

提到什么是回表查询之前，不得不先解释一下InnoDB的索引。

InnoDB的索引

InnoDB有两大类索引，一类是聚集索引（Clustered Index），一类是普通索引（Secondary Index）

InnoDB聚集索引和普通索引有什么差异？有什么区别呢？

InnoDB的聚集索引

每行数据是存在InnoDB聚集索引的叶子节点上的，因此InnoDB必须要有且只有一个聚集索引，下面聚集索引的生成规则：

• 如果表定义了PK（Primary Key，主键），那么PK就是聚集索引。
• 如果表没有定义PK，则第一个NOT NULL UNIQUE的列就是聚集索引。
• 否则InnoDB会另外创建一个隐藏的ROWID作为聚集索引。

这种机制使得基于PK的查询速度非常快，因为直接定位的行记录。

InnoDB普通索引

InnoDB普通索引的叶子节点存储主键值。想拿到行数据，还得去聚集索引中扫描索引树。
注意，不是存储行记录头指针，MyISAM的索引叶子节点存储记录指针。

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什么是回表查询

下面举个例子解释：
假设有个表user（id PK，name，code），id是聚集索引，code是普通索引。表中有几条数据。

id name code -----
1 小明 AQ -----
4 小陈 DR -----
7 小红 CY -----
9 小刘 FP -----
那么两种索引的B+树索引就是如下图这样：

mysql中的回表查询与索引覆盖：一次百万级别分页查询使用Limit 从90秒到0.6毫秒的优化_第1张图片
从普通索引无法直接定位行记录，那普通索引的查询过程是怎么样的呢？

例: select * from user where code = ‘CY’;

其查询过程在通常情况下是需要扫描两遍索引树的,这里的执行过程是这样的：

如带色的路径：

• 第一遍先通过普通索引定位到主键值
• 然后第二遍再通过聚集索引定位到具体行记录。

这就是所谓的回表查询，即先定位主键值，再根据主键值定位行记录，性能相对于只扫描一遍聚集索引树的性能要低一些。

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怎么优化回表查询

那怎么样解决这个性能低的问题呢？这就涉及到一个概念---------覆盖索引

覆盖索引

覆盖索引就是是一种避免回表查询的优化策略。就是把所有需要查询的字段都放到普通索引中，这样普通索引查到的叶子结点（即上图中的黑色方框）中已经能够得到所需的所有字段，就不会再去聚集索引中再查询。

实现覆盖索引的方式

可分为两种：

第一种减少查询字段只查询缩影有的字段，例如在查询中，我们只查id字段（也就是主键字段），这样几百万条数据就不会回表查询，外层查询时只有50条数据去聚集索引里进行了查询。又如上面的user表 优化sql为不查询name字段。

例: select id，code from user where code = ‘CY’;

第二种方式就是修改表创建的索引，增加需要查询的字段，如上面user表，把name也加到索引中，设置（name，code）两个字段的联合索引 。

覆盖索引的定义与注意事项

如果一个索引覆盖（包含）了所有需要查询的字段的值，这个索引就是覆盖索引。因为索引中已经包含了要查询的字段的值，因此查询的时候直接返回索引中的字段值就可以了，不需要再到表中查询，避免了对主键索引的二次查询，也就提高了查询的效率。

要注意的是，不是所有类型的索引都可以成为覆盖索引的。因为覆盖索引必须要存储索引的列值，而哈希索引、空间索引和全文索引等都不存储索引列值，索引MySQL只能使用B-Tree索引做覆盖索引。

另外，当发起一个被索引覆盖的查询（索引覆盖查询）时，在explain（执行计划）的Extra列可以看到【Using Index】的信息。

覆盖索引的优点

1.索引条目通常远小于数据行的大小，因为覆盖索引只需要读取索引，极大地减少了数据的访问量。

2.索引是按照列值顺序存储的，对于IO密集的范围查找会比随机从磁盘读取每一行数据的IO小很多。

3.一些存储引擎比如MyISAM在内存中只缓存索引，数据则依赖操作系统来缓存，因此要访问数据的话需要一次系统调用，使用覆盖索引则避免了这一点。

4.由于InnoDB的聚簇索引，覆盖索引对InnoDB引擎下的数据库表特别有用。因为InnoDB的二级索引在叶子节点中保存了行的主键值，如果二级索引能够覆盖查询，就避免了对主键索引的二次查询。