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');
執行 select * from T where k between 3 and 5，需要執行幾次樹的搜索操作，會掃描多少行？
這條SQL查詢語句的執行流程：
- 1.在k索引樹上找到k=3的記錄，取得 ID = 300；
- 2.再到ID索引樹查到ID=300對應的R3；
- 3.在k索引樹取下一個值k=5，取得ID=500；
- 4.再回到ID索引樹查到ID=500對應的R4；
- 5.在k索引樹取下一個值k=6，不滿足條件，循環結束。
在這個過程中，回到主鍵索引樹搜索的過程，我們稱為回表。可以看到，這個查詢過程讀了k索引樹的3條記錄（步驟1、3和5），回表了兩次（步驟2和4）。
在這個例子中，由于查詢結果所需要的數據只在主鍵索引上有，所以不得不回表。那么，有沒有可能經過索引優化，避免回表過程呢？
覆蓋索引
如果執行的語句是select ID from T where k between 3 and 5，這時只需要查ID的值，而ID的值已經在k索引樹上了，因此可以直接提供查詢結果，不需要回表。也就是說，在這個查詢里面，索引k已經“覆蓋了”我們的查詢需求，我們稱為覆蓋索引。
由于覆蓋索引可以減少樹的搜索次數，顯著提升查詢性能，所以使用覆蓋索引是一個常用的性能優化手段。
需要注意的是，在引擎內部使用覆蓋索引在索引k上其實讀了三個記錄，R3~R5（對應的索引k上的記錄項），但是對于MySQL的Server層來說，它就是找引擎拿到了兩條記錄，因此MySQL認為掃描行數是2。
基于上面覆蓋索引的說明，我們來討論一個問題：在一個市民信息表上，是否有必要將身份證號和名字建立聯合索引？
假設這個市民表的定義是這樣的：
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
我們知道，身份證號是市民的唯一標識。也就是說，如果有根據身份證號查詢市民信息的需求，我們只要在身份證號字段上建立索引就夠了。而再建立一個（身份證號、姓名）的聯合索引，是不是浪費空間？
如果現在有一個高頻請求，要根據市民的身份證號查詢他的姓名，這個聯合索引就有意義了。它可以在這個高頻請求上用到覆蓋索引，不再需要回表查整行記錄，減少語句的執行時間。
當然，索引字段的維護總是有代價的。因此，在建立冗余索引來支持覆蓋索引時就需要權衡考慮了。這正是業務DBA，或者稱為業務數據架構師的工作。
最左前綴原則
看到這里你一定有一個疑問，如果為每一種查詢都設計一個索引，索引是不是太多了。如果我現在要按照市民的身份證號去查他的家庭地址呢？雖然這個查詢需求在業務中出現的概率不高，但總不能讓它走全表掃描吧？反過來說，單獨為一個不頻繁的請求創建一個（身份證號，地址）的索引又感覺有點浪費。應該怎么做呢？
B+樹這種索引結構，可以利用索引的“最左前綴”，來定位記錄。
為了直觀地說明這個概念，我們用（name，age）這個聯合索引來分析。
可以看到，索引項是按照索引定義里面出現的字段順序排序的。
當你的邏輯需求是查到所有名字是“張三”的人時，可以快速定位到ID4，然后向后遍歷得到所有需要的結果。
如果你要查的是所有名字第一個字是“張”的人，你的SQL語句的條件是"where name like ‘張%’"。這時，你也能夠用上這個索引，查找到第一個符合條件的記錄是ID3，然后向后遍歷，直到不滿足條件為止。
可以看到，不只是索引的全部定義，只要滿足最左前綴，就可以利用索引來加速檢索。這個最左前綴可以是聯合索引的最左N個字段，也可以是字符串索引的最左M個字符。
基于上面對最左前綴索引的說明，我們來討論一個問題：在建立聯合索引的時候，如何安排索引內的字段順序。
這里的評估標準是，索引的復用能力。因為可以支持最左前綴，所以當已經有了(a,b)這個聯合索引后，一般就不需要單獨在a上建立索引了。因此，第一原則是，如果通過調整順序，可以少維護一個索引，那么這個順序往往就是需要優先考慮采用的。
所以現在你知道了，這段開頭的問題里，我們要為高頻請求創建(身份證號，姓名）這個聯合索引，并用這個索引支持“根據身份證號查詢地址”的需求。
那么，如果既有聯合查詢，又有基于a、b各自的查詢呢？查詢條件里面只有b的語句，是無法使用(a,b)這個聯合索引的，這時候你不得不維護另外一個索引，也就是說你需要同時維護(a,b)、(b) 這兩個索引。
這時候，我們要考慮的原則就是空間了。比如上面這個市民表的情況，name字段是比age字段大的 ，那我就建議你創建一個（name,age)的聯合索引和一個(age)的單字段索引。
索引下推
以市民表的聯合索引（name, age）為例。如果現在有一個需求：檢索出表中“名字第一個字是張，而且年齡是10歲的所有男孩”。那么，SQL語句是這么寫的：
mysql> select * from tuser where name like '張%' and age=10 and ismale=1;
你已經知道了前綴索引規則，所以這個語句在搜索索引樹的時候，只能用 “張”，找到第一個滿足條件的記錄ID3。當然，這還不錯，總比全表掃描要好。
然后呢？
當然是判斷其他條件是否滿足。
在MySQL 5.6之前，只能從ID3開始一個個回表。到主鍵索引上找出數據行，再對比字段值。
而MySQL 5.6 引入的索引下推優化（index condition pushdown)， 可以在索引遍歷過程中，對索引中包含的字段先做判斷，直接過濾掉不滿足條件的記錄，減少回表次數。
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無索引下推執行流程圖
image.png -
索引下推執行流程
image.png
這兩個圖里面，每一個虛線箭頭表示回表一次。
第一個圖中，在(name,age)索引里面我特意去掉了age的值，這個過程InnoDB并不會去看age的值，只是按順序把“name第一個字是’張’”的記錄一條條取出來回表。因此，需要回表4次。
他們的區別是，InnoDB在(name,age)索引內部就判斷了age是否等于10，對于不等于10的記錄，直接判斷并跳過。在這個例子中，只需要對ID4、ID5這兩條記錄回表取數據判斷，就只需要回表2次。
——學自極客時間
