MySQL 的覆盖索引与回表

  1. 聚簇索引

InnoDB 的数据是按照主键顺序存放的,而聚集索引就是按照每张表的主键构造一颗 B+ 树,它的叶子节点存放的是整行数据。

每张 InnoDB 表都有一个聚集索引,但是不一定有主键。

- 使用非聚簇索引查询数据时,一定要回表查询吗?

回表查询是由于非聚簇索引的B+Tree叶子节点只记录了,PK cols与key。这就造成当查询字段非主键跟索引字段时,索引树无法直接提供所有数据列从而要进行一次回表查询,也就是拿着主键ID再进行一次查询操作。

当查询被非聚簇索引涵盖列时,则不需要走回表操作。

  1. 建了索引但是查询不走索引
CREATE TABLE `t_order` (
`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`order_code` char(12) NOT NULL,
`order_amount` decimal(12,2) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uni_order_code` (`order_code`) USING BTREE )
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

查询语句:

select order_code,order_amount from t_order order by order_code limit 1000; 

发现虽然在order_code上建了索引,但是看查询计划却不走索引,为什么呢?因为数据行读取order_amount,所以是随机IO。那怎么办?重新建索引,使用覆盖索引。

ALTER TABLE `t_order` ADD INDEX `idx_ordercode_orderamount` USING BTREE (`order_code` ASC, `order_amount` ASC);

这样再查看SQL的执行计划,就发现可以走到索引了。

两大类索引

使用的存储引擎:MySQL5.7 InnoDB

聚簇索引

* 如果表设置了主键,则主键就是聚簇索引
* 如果表没有主键,则会默认第一个NOT NULL,且唯一(UNIQUE)的列作为聚簇索引
* 以上都没有,则会默认创建一个隐藏的row_id作为聚簇索引

InnoDB的聚簇索引的叶子节点存储的是行记录(其实是页结构,一个页包含多行数据),
InnoDB必须要有至少一个聚簇索引。
由此可见,使用聚簇索引查询会很快,因为可以直接定位到行记录。

普通索引

普通索引也叫二级索引,除聚簇索引外的索引,即非聚簇索引。
InnoDB的普通索引叶子节点存储的是主键(聚簇索引)的值,而MyISAM的普通索引存储的是记录指针。

示例

建表

mysql> create table user(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> age tinyint(4),
    -> primary key (id),
    -> index idx_age (age)
    -> )engine=innodb charset=utf8mb4;

id 字段是聚簇索引,age 字段是普通索引(二级索引)

填充数据

insert into user(name,age) values('张三',30);
insert into user(name,age) values('李四',20);
insert into user(name,age) values('王五',40);
insert into user(name,age) values('刘八',10);

mysql> select * from user;
+----+--------+------+
| id | name  | age |
+----+--------+------+
| 1 | 张三  |  30 |
| 2 | 李四  |  20 |
| 3 | 王五  |  40 |
| 4 | 刘八  |  10 |
+----+--------+------+

索引存储结构

id 是主键,所以是聚簇索引,其叶子节点存储的是对应行记录的数据

聚簇索引(ClusteredIndex)

age 是普通索引(二级索引),非聚簇索引,其叶子节点存储的是聚簇索引的的值

普通索引(secondaryIndex)

如果查询条件为主键(聚簇索引),则只需扫描一次B+树即可通过聚簇索引定位到要查找的行记录数据。
如:select * from user where id = 1;

聚簇索引查找过程

如果查询条件为普通索引(非聚簇索引),需要扫描两次B+树,第一次扫描通过普通索引定位到聚簇索引的值,然后第二次扫描通过聚簇索引的值定位到要查找的行记录数据。 如:select * from user where age = 30;

1. 先通过普通索引 age=30 定位到主键值 id=1
2. 再通过聚集索引 id=1 定位到行记录数据

普通索引查找过程第一步

普通索引查找过程第二步

回表查询

先通过普通索引的值定位聚簇索引值,再通过聚簇索引的值定位行记录数据,需要扫描两次索引B+树,它的性能较扫一遍索引树更低。

索引覆盖

只需要在一棵索引树上就能获取SQL所需的所有列数据,无需回表,速度更快。
例如:select id,age from user where age = 10;

如何实现覆盖索引

常见的方法是:将被查询的字段,建立到联合索引里去。
1、如实现:select id,age from user where age = 10;
explain分析:因为age是普通索引,使用到了age索引,通过一次扫描B+树即可查询到相应的结果,这样就实现了覆盖索引

2、实现:select id,age,name from user where age = 10;
explain分析:age是普通索引,但name列不在索引树上,所以通过age索引在查询到id和age的值后,需要进行回表再查询name的值。此时的Extra列的NULL表示进行了回表查询

为了实现索引覆盖,需要建组合索引idx_age_name(age,name)

drop index idx_age on user;
create index idx_age_name on user(`age`,`name`);

explain分析:此时字段age和name是组合索引idx_age_name,查询的字段id、age、name的值刚刚都在索引树上,只需扫描一次组合索引B+树即可,这就是实现了索引覆盖,此时的Extra字段为Using index表示使用了索引覆盖。

哪些场景适合使用索引覆盖来优化SQL

全表count查询优化

mysql> create table user(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> age tinyint(4),
    -> primary key (id),
    -> )engine=innodb charset=utf8mb4;

例如:select count(age) from user;

使用索引覆盖优化:创建age字段索引

create index idx_age on user(age);

列查询回表优化

前文在描述索引覆盖使用的例子就是
例如:select id,age,name from user where age = 10;
使用索引覆盖:建组合索引idx_age_name(age,name)即可

分页查询

例如:select id,age,name from user order by age limit 100,2;
因为name字段不是索引,所以在分页查询需要进行回表查询,此时Extra为Using filesort文件排序,查询性能低下。

使用索引覆盖:建组合索引idx_age_name(age,name)

原文地址:https://www.cnblogs.com/caibaotimes/p/14654782.html