多个单列索引和联合索引的区别详解

Posted 2020-12-14 liudaya

背景： 为了提高数据库效率，建索引是家常便饭；那么当查询条件为2个及以上时，我们是创建多个单列索引还是创建一个联合索引好呢？他们之间的区别是什么？哪个效率高呢？我在这里详细测试分析下。

 

一、联合索引测试

注：mysql版本为 5.7.20

创建测试表(表记录数为63188)：

CREATE TABLE `t_mobilesms_11` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘用户id，创建任务时的userid‘,
  `mobile` varchar(24) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘手机号码‘,
  `billMonth` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT ‘账单月‘,
  `time` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT ‘收/发短信时间‘,
  `peerNumber` varchar(64) NOT NULL COMMENT ‘对方号码‘,
  `location` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT ‘通信地(自己的)‘,
  `sendType` varchar(16) DEFAULT NULL COMMENT ‘SEND-发送; RECEIVE-收取‘,
  `msgType` varchar(8) DEFAULT NULL COMMENT ‘SMS-短信; MSS-彩信‘,
  `serviceName` varchar(256) DEFAULT NULL COMMENT ‘业务名称. e.g. 点对点(网内)‘,
  `fee` int(11) DEFAULT NULL COMMENT ‘通信费(单位分)‘,
  `createTime` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘创建时间‘,
  `lastModifyTime` datetime DEFAULT NULL COMMENT ‘最后修改时间‘,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `联合索引` (`userId`,`mobile`,`billMonth`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=71185 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=‘手机短信详情‘

 

我们为userId, mobile, billMonth三个字段添加上联合索引！

我们选择 explain 查看执行计划来观察索引利用情况：

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1.查询条件为 userid

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE userid=‘2222‘

 

可以通过key看到，联合索引有效

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2.查询条件为 mobile

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE mobile=‘13281899972‘

 

可以看到联合索引无效

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3.查询条件为 billMonth

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE billMonth=‘2018-04‘

 

联合索引无效

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4.查询条件为 userid and mobile

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE userid=‘2222‘ AND mobile=‘13281899972‘

 

联合索引有效

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5.查询条件为 mobile and userid

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE  mobile=‘13281899972‘ AND userid=‘2222‘ 

 

在4的基础上调换了查询条件的顺序，发现联合索引依旧有效

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6.查询条件为 userid or mobile

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE userid=‘2222‘ OR mobile=‘13281899972‘

 

 

把 and 换成 or，发现联合所索引无效！

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7.查询条件为 userid and billMonth

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE userid=‘2222‘ AND billMonth=‘2018-04‘

 

这两个条件分别位于联合索引位置的第一和第三，测试联合索引依旧有效！

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8.查询条件为 mobile and billMonth

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE mobile=‘13281899972‘ AND billMonth=‘2018-04‘

 

这两个条件分别位于联合索引位置的第二和第三，发现联合索引无效！

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^{9.查询条件为 userid and mobile and billMonth}

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE  userid=‘2222‘ AND mobile=‘13281899972‘ AND billMonth=‘2018-04‘

 

所有条件一起查询，联合索引有效！（当然，这才是最正统的用法啊！）

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二、单列索引测试

创建三个单列索引： 

 

1.查询条件为 userid and mobile and billMonth

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE  userid=‘2222‘ AND mobile=‘13281899972‘ AND billMonth=‘2018-04‘

 

我们发现三个单列索引只有 userid 有效（位置为查询条件第一个），其他两个都没有用上

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2.查询条件为 mobile and billMonth

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE mobile=‘13281899972‘ AND billMonth=‘2018-04‘

 

我们发现此处两个查询条件只有 mobile 有效（位置也为查询条件第一个），后面的无效

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3.查询条件为 userid or mobile

EXPLAIN SELECT * FROM `t_mobilesms_11` WHERE  userid=‘2222‘ OR mobile=‘13281899972‘ 

 

这次把 and 换成 or，发现两个查询条件都用上索引了！

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三、结论

通俗理解： 

利用索引中的附加列，您可以缩小搜索的范围，但使用一个具有两列的索引 不同于使用两个单独的索引。复合索引的结构与电话簿类似，人名由姓和名构成，电话簿首先按姓氏对进行排序，然后按名字对有相同姓氏的人进行排序。如果您知道姓，电话簿将非常有用；如果您知道姓和名，电话簿则更为有用，但如果您只知道名不姓，电话簿将没有用处。

所以说创建复合索引时，应该仔细考虑列的顺序。对索引中的所有列执行搜索或仅对前几列执行搜索时，复合索引非常有用；仅对后面的任意列执行搜索时，复合索引则没有用处。

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重点：

多个单列索引在多条件查询时只会生效第一个索引！所以多条件联合查询时最好建联合索引！

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最左前缀原则：

顾名思义是最左优先，以最左边的为起点任何连续的索引都能匹配上， 
注：如果第一个字段是范围查询需要单独建一个索引 
注：在创建联合索引时，要根据业务需求，where子句中使用最频繁的一列放在最左边。这样的话扩展性较好，比如 userid 经常需要作为查询条件，而 mobile 不常常用，则需要把 userid 放在联合索引的第一位置，即最左边

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同时存在联合索引和单列索引（字段有重复的），这个时候查询mysql会怎么用索引呢？

这个涉及到mysql本身的查询优化器策略了，当一个表有多条索引可走时, Mysql 根据查询语句的成本来选择走哪条索引；

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有人说where查询是按照从左到右的顺序，所以筛选力度大的条件尽量放前面。网上百度过，很多都是这种说法，但是据我研究，mysql执行优化器会对其进行优化，当不考虑索引时，where条件顺序对效率没有影响，真正有影响的是是否用到了索引！

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联合索引本质：

当创建(a,b,c)联合索引时，相当于创建了(a)单列索引，(a,b)联合索引以及(a,b,c)联合索引 
想要索引生效的话,只能使用 a和a,b和a,b,c三种组合；当然，我们上面测试过，a,c组合也可以，但实际上只用到了a的索引，c并没有用到！ 
注：这个可以结合上边的 通俗理解 来思考！

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其他知识点：

1、需要加索引的字段，要在where条件中 
2、数据量少的字段不需要加索引；因为建索引有一定开销，如果数据量小则没必要建索引（速度反而慢） 
3、如果where条件中是OR关系，加索引不起作用 
4、联合索引比对每个列分别建索引更有优势，因为索引建立得越多就越占磁盘空间，在更新数据的时候速度会更慢。另外建立多列索引时，顺序也是需要注意的，应该将严格的索引放在前面，这样筛选的力度会更大，效率更高。