场景

mysql> create table T (
ID int primary key,
k int NOT NULL DEFAULT 0, 
s varchar(16) NOT NULL DEFAULT '',
index k(k))
engine=InnoDB;

insert into T values(100,1, 'aa'),(200,2,'bb'),(300,3,'cc'),(500,5,'ee'),(600,6,'ff'),(700,7,'gg');

主键索引和二级索引的示例

在这个表 T 中，如果执行 select * from T where k between 3 and 5，需要执行几次树的搜索操作，会扫描多少行？

SQL 查询语句的执行流程： step1 在二级索引上找到K=3, 从value中获取300

step2 回表从主键索引上找到300 然后找到对应的数值cc

step3 在二级索引上找下一个值, 从value中获取500

step4 回表从主键索引上找到500 然后找到对应的数值ee

step5 在 k 索引树取下一个值 k=6，不满足条件，循环结束。

问题

在这个例子中，由于查询结果所需要的数据只在主键索引上有，所以不得不回表。有没有可能经过索引优化，避免回表过程呢？

覆盖索引

在二级索引中可以查询到数据不需要回表操作

如果执行的语句是 select ID from T where k between 3 and 5

这时只需要查 ID 的值，而 ID 的值已经在 k 索引树上了，因此可以直接提供查询结果，不需要回表。

也就是说，在这个查询里面，索引 k 已经“覆盖了”我们的查询需求，我们称为覆盖索引。

由于覆盖索引可以减少树的搜索次数，显著提升查询性能，所以使用覆盖索引是一个常用的性能优化手段

最左前缀原则

建表语句

CREATE TABLE `tuser` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `id_card` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `ismale` tinyint(1) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `id_card` (`id_card`),
  KEY `name_age` (`name`,`age`)
) ENGINE=InnoDB

问题背景

如果我现在要按照市民的身份证号去查他的家庭地址呢？虽然这个查询需求在业务中出现的概率不高，但总不能让它走全表扫描吧？反过来说，单独为一个不频繁的请求创建一个（身份证号，地址）的索引又感觉有点浪费。

应该怎么做呢？

B+ 树这种索引结构，可以利用索引的“最左前缀”，来定位记录。

case1

当你的逻辑需求是查到所有名字是“张三”的人时，可以快速定位到 ID4，然后向后遍历得到所有需要的结果。

case2 模糊查找

如果你要查的是所有名字第一个字是“张”的人，你的 SQL 语句的条件是where name like ‘张 %’ 这时，你也能够用上这个索引，查找到第一个符合条件的记录是 ID3，然后向后遍历，直到不满足条件为止。

在建立联合索引的时候，如何安排索引内的字段顺序

第一原则是，如果通过调整顺序，可以少维护一个索引，那么这个顺序往往就是需要优先考虑采用的。

索引下推（index condition pushdown)

查询场景

建表语句

CREATE TABLE `tuser` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `id_card` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `ismale` tinyint(1) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `id_card` (`id_card`),
  KEY `name_age` (`name`,`age`)
) ENGINE=InnoDB

如果现在有一个需求：检索出表中“名字第一个字是张，而且年龄是 10 岁的所有男孩”

mysql> select * from tuser where name like '张%' and age=10 and ismale=1;

你已经知道了前缀索引规则，所以这个语句在搜索索引树的时候，只能用 “张”，找到第一个满足条件的记录 ID3。

然后怎么做呢?

在 MySQL 5.6 之前，只能从 ID3 开始一个个回表。到主键索引上找出数据行，再对比字段值
MySQL 5.6 引入的索引下推优化（index condition pushdown)，
- 可以在索引遍历过程中，对索引中包含的字段先做判断，直接过滤掉不满足条件的记录，减少回表次数。

在 MySQL 5.6 之前无索引下推执行流程

这个过程 InnoDB 并不会去看 age 的值，只是按顺序把“name 第一个字是’张’”的记录一条条取出来回表。因此，需要回表 4 次

索引下推执行流程

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。

只需要对 ID4、ID5 这两条记录回表取数据判断，就只需要回表 2 次。

mysql-索引、覆盖索引、联合索引、最左前缀原则、索引下推

场景