多個(gè)單列索引和聯(lián)合索引的區(qū)別詳解

參考地址https://blog.csdn.net/Abysscarry/article/details/80792876

為了提高數(shù)據(jù)庫效率,建索引是家常便飯;那么當(dāng)查詢條件為2個(gè)及以上時(shí),我們是創(chuàng)建多個(gè)單列索引還是創(chuàng)建一個(gè)聯(lián)合索引好呢?他們之間的區(qū)別是什么?哪個(gè)效率高呢?我在這里詳細(xì)測(cè)試分析下。

一、聯(lián)合索引測(cè)試

注:Mysql版本為 5.7.20

創(chuàng)建測(cè)試表(表記錄數(shù)為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 '用戶id,創(chuàng)建任務(wù)時(shí)的userid',

? `mobile` varchar(24) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '手機(jī)號(hào)碼',

? `billMonth` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '賬單月',

? `time` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '收/發(fā)短信時(shí)間',

? `peerNumber` varchar(64) NOT NULL COMMENT '對(duì)方號(hào)碼',

? `location` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '通信地(自己的)',

? `sendType` varchar(16) DEFAULT NULL COMMENT 'SEND-發(fā)送; RECEIVE-收取',

? `msgType` varchar(8) DEFAULT NULL COMMENT 'SMS-短信; MSS-彩信',

? `serviceName` varchar(256) DEFAULT NULL COMMENT '業(yè)務(wù)名稱. e.g. 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(網(wǎng)內(nèi))',

? `fee` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '通信費(fèi)(單位分)',

? `createTime` datetime DEFAULT NULL COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',

? `lastModifyTime` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后修改時(shí)間',

? PRIMARY KEY (`id`),

? KEY `聯(lián)合索引` (`userId`,`mobile`,`billMonth`)

) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=71185 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='手機(jī)短信詳情'

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我們?yōu)閡serId, mobile, billMonth三個(gè)字段添加上聯(lián)合索引!

我們選擇 explain 查看執(zhí)行計(jì)劃來觀察索引利用情況:

1.查詢條件為 userid

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

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可以通過key看到,聯(lián)合索引有效

2.查詢條件為 mobile

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

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可以看到聯(lián)合索引無效

3.查詢條件為 billMonth

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

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聯(lián)合索引無效

4.查詢條件為 userid and mobile

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

1

聯(lián)合索引有效

5.查詢條件為 mobile and userid

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

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在4的基礎(chǔ)上調(diào)換了查詢條件的順序,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合索引依舊有效

6.查詢條件為 userid or mobile

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

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把 and 換成 or,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合所索引無效!

7.查詢條件為 userid and billMonth

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

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這兩個(gè)條件分別位于聯(lián)合索引位置的第一和第三,測(cè)試聯(lián)合索引依舊有效!

8.查詢條件為 mobile and billMonth

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

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這兩個(gè)條件分別位于聯(lián)合索引位置的第二和第三,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合索引無效!

9.查詢條件為 userid and mobile and billMonth

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

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所有條件一起查詢,聯(lián)合索引有效!(當(dāng)然,這才是最正統(tǒng)的用法啊?。?/p>

二、單列索引測(cè)試

創(chuàng)建三個(gè)單列索引:

1.查詢條件為 userid and mobile and billMonth

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

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我們發(fā)現(xiàn)三個(gè)單列索引只有 userid 有效(位置為查詢條件第一個(gè)),其他兩個(gè)都沒有用上。

那么為什么沒有用上呢?按照我們的理解,三個(gè)字段都加索引了,無論怎么排列組合查詢,應(yīng)該都能利用到這三個(gè)索引才對(duì)!

其實(shí)這里其實(shí)涉及到了mysql優(yōu)化器的優(yōu)化策略!當(dāng)多條件聯(lián)合查詢時(shí),優(yōu)化器會(huì)評(píng)估用哪個(gè)條件的索引效率最高!它會(huì)選擇最佳的索引去使用,也就是說,此處userid 、mobile 、billMonth這三個(gè)索引列都能用,只不過優(yōu)化器判斷只需要使用userid這一個(gè)索引就能完成本次查詢,故最終explain展示的key為userid。

當(dāng)然,如果優(yōu)化器判斷本次查詢非要全使用三個(gè)索引才能效率最高,那么explain的key就會(huì)是userid 、mobile 、billMonth,都會(huì)生效!

2.查詢條件為 mobile and billMonth

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

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我們發(fā)現(xiàn)此處兩個(gè)查詢條件只有 mobile 生效(位置也為查詢條件第一個(gè))

3.查詢條件為 userid or mobile

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

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這次把 and 換成 or,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)查詢條件都用上索引了!

我們?cè)诰W(wǎng)上可能常??吹接腥苏for會(huì)導(dǎo)致索引失效,其實(shí)這并不準(zhǔn)確。而且我們首先需要判斷用的是哪個(gè)數(shù)據(jù)庫哪個(gè)版本,什么引擎?

比如我用的是mysql5.7版本,innodb引擎,在這個(gè)環(huán)境下我們?cè)偃ビ懻撍饕木唧w問題。

關(guān)于or查詢的真相是:

所謂的索引失效指的是:假如or連接的倆個(gè)查詢條件字段中有一個(gè)沒有索引的話,引擎會(huì)放棄索引而產(chǎn)生全表掃描。我們從or的基本含義出發(fā)應(yīng)該能理解并認(rèn)可這種說法,沒啥問題。

此刻需要注意type類型為index_merge。

我查資料說mysql 5.0 版本之前 使用or只會(huì)用到一個(gè)索引(即使如上我給userid和mobile都建立的單列索引),但自從5.0版本開始引入了index_merge索引合并優(yōu)化!也就是說,我們現(xiàn)在可以利用上多個(gè)索引去優(yōu)化or查詢了。

index_merge作用:

1、索引合并是把幾個(gè)索引的范圍掃描合并成一個(gè)索引。

2、索引合并的時(shí)候,會(huì)對(duì)索引進(jìn)行并集,交集或者先交集再并集操作,以便合并成一個(gè)索引。

3、這些需要合并的索引只能是一個(gè)表的。不能對(duì)多表進(jìn)行索引合并。

index_merge應(yīng)用場(chǎng)景:

1.對(duì)OR語句求并集,如查詢SELECT * FROM TB1 WHERE c1="xxx" OR c2=""xxx"時(shí),如果c1和c2列上分別有索引,可以按照c1和c2條件進(jìn)行查詢,再將查詢結(jié)果合并(union)操作,得到最終結(jié)果

2.對(duì)AND語句求交集,如查詢SELECT * FROM TB1 WHERE c1="xxx" AND c2=""xxx"時(shí),如果c1和c2列上分別有索引,可以按照c1和c2條件進(jìn)行查詢,再將查詢結(jié)果取交集(intersect)操作,得到最終結(jié)果

3.對(duì)AND和OR組合語句求結(jié)果

三、結(jié)論

通俗理解:

利用索引中的附加列,您可以縮小搜索的范圍,但使用一個(gè)具有兩列的索引 不同于使用兩個(gè)單獨(dú)的索引。復(fù)合索引的結(jié)構(gòu)與電話簿類似,人名由姓和名構(gòu)成,電話簿首先按姓氏對(duì)進(jìn)行排序,然后按名字對(duì)有相同姓氏的人進(jìn)行排序。如果您知道姓,電話簿將非常有用;如果您知道姓和名,電話簿則更為有用,但如果您只知道名不姓,電話簿將沒有用處。

所以說創(chuàng)建復(fù)合索引時(shí),應(yīng)該仔細(xì)考慮列的順序。對(duì)索引中的所有列執(zhí)行搜索或僅對(duì)前幾列執(zhí)行搜索時(shí),復(fù)合索引非常有用;僅對(duì)后面的任意列執(zhí)行搜索時(shí),復(fù)合索引則沒有用處。

重點(diǎn):

多個(gè)單列索引在多條件查詢時(shí)優(yōu)化器會(huì)選擇最優(yōu)索引策略,可能只用一個(gè)索引,也可能將多個(gè)索引全用上! 但多個(gè)單列索引底層會(huì)建立多個(gè)B+索引樹,比較占用空間,也會(huì)浪費(fèi)一定搜索效率,故如果只有多條件聯(lián)合查詢時(shí)最好建聯(lián)合索引!

最左前綴原則:

顧名思義是最左優(yōu)先,以最左邊的為起點(diǎn)任何連續(xù)的索引都能匹配上,

注:如果第一個(gè)字段是范圍查詢需要單獨(dú)建一個(gè)索引

注:在創(chuàng)建聯(lián)合索引時(shí),要根據(jù)業(yè)務(wù)需求,where子句中使用最頻繁的一列放在最左邊。這樣的話擴(kuò)展性較好,比如 userid 經(jīng)常需要作為查詢條件,而 mobile 不常常用,則需要把 userid 放在聯(lián)合索引的第一位置,即最左邊

同時(shí)存在聯(lián)合索引和單列索引(字段有重復(fù)的),這個(gè)時(shí)候查詢mysql會(huì)怎么用索引呢?

這個(gè)涉及到mysql本身的查詢優(yōu)化器策略了,當(dāng)一個(gè)表有多條索引可走時(shí), Mysql 根據(jù)查詢語句的成本來選擇走哪條索引;

有人說where查詢是按照從左到右的順序,所以篩選力度大的條件盡量放前面。網(wǎng)上百度過,很多都是這種說法,但是據(jù)我研究,mysql執(zhí)行優(yōu)化器會(huì)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,當(dāng)不考慮索引時(shí),where條件順序?qū)π蕸]有影響,真正有影響的是是否用到了索引!

聯(lián)合索引本質(zhì):

當(dāng)創(chuàng)建**(a,b,c)聯(lián)合索引時(shí),相當(dāng)于創(chuàng)建了(a)單列索引**,(a,b)聯(lián)合索引以及**(a,b,c)聯(lián)合索引**

想要索引生效的話,只能使用 a和a,b和a,b,c三種組合;當(dāng)然,我們上面測(cè)試過,a,c組合也可以,但實(shí)際上只用到了a的索引,c并沒有用到!

注:這個(gè)可以結(jié)合上邊的 通俗理解 來思考!

其他知識(shí)點(diǎn):

1、需要加索引的字段,要在where條件中

2、數(shù)據(jù)量少的字段不需要加索引;因?yàn)榻ㄋ饕幸欢ㄩ_銷,如果數(shù)據(jù)量小則沒必要建索引(速度反而慢)

3、避免在where子句中使用or來連接條件,因?yàn)槿绻麄z個(gè)字段中有一個(gè)沒有索引的話,引擎會(huì)放棄索引而產(chǎn)生全表掃描

4、聯(lián)合索引比對(duì)每個(gè)列分別建索引更有優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗饕⒌迷蕉嗑驮秸即疟P空間,在更新數(shù)據(jù)的時(shí)候速度會(huì)更慢。另外建立多列索引時(shí),順序也是需要注意的,應(yīng)該將嚴(yán)格的索引放在前面,這樣篩選的力度會(huì)更大,效率更高。

最后的說明:

網(wǎng)上關(guān)于索引優(yōu)化等文章太多了,針對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)庫各個(gè)版本各種引擎都可能存在不一樣的說法!

我們的SQL引擎自帶的優(yōu)化也越來越強(qiáng)大,說不定你的某個(gè)SQL優(yōu)化認(rèn)知,其SQL引擎在某次升級(jí)中早就自優(yōu)化了。

所以要么跟進(jìn)官方文檔,要么關(guān)注數(shù)據(jù)庫大牛的最新文章,要么在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫環(huán)境下自己去親手測(cè)試!

數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的水很深。。大家加油。。共勉 ~

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