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
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:
1.查询条件为 userid
EXPLAIN
可以通过key
看到,联合索引有效
2.查询条件为 mobile
EXPLAIN
可以看到联合索引无效
3.查询条件为 billMonth
EXPLAIN
联合索引无效
4.查询条件为 userid and mobile
EXPLAIN
联合索引有效
5.查询条件为 mobile and userid
EXPLAIN
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
6.查询条件为 userid or mobile
EXPLAIN
把 and
换成 or
,发现联合所索引无效!
7.查询条件为 userid and billMonth
EXPLAIN
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!
8.查询条件为 mobile and billMonth
EXPLAIN
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!
9.查询条件为 userid and mobile and billMonth
EXPLAIN
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!)
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。
那么为什么没有用上呢?按照我们的理解,三个字段都加索引了,无论怎么排列组合查询,应该都能利用到这三个索引才对!
其实这里其实涉及到了 mysql 优化器的优化策略!当多条件联合查询时,优化器会评估用哪个条件的索引效率最高!它会选择最佳的索引去使用,也就是说,此处userid 、mobile 、billMonth
这三个索引列都能用,只不过优化器判断只需要使用userid
这一个索引就能完成本次查询,故最终 explain 展示的 key 为 userid。
当然,如果优化器判断本次查询非要全使用三个索引才能效率最高,那么 explain 的 key 就会是userid 、mobile 、billMonth
,都会生效!
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
生效(位置也为查询条件第一个)
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!
我们在网上可能常常看到有人说 or 会导致索引失效,其实这并不准确。而且我们首先需要判断用的是哪个数据库哪个版本,什么引擎?
比如我用的是 mysql5.7 版本,innodb 引擎,在这个环境下我们再去讨论索引的具体问题。
关于 or 查询的真相是:
所谓的索引失效指的是:假如 or 连接的俩个查询条件字段中有一个没有索引的话,引擎会放弃索引而产生全表扫描。我们从 or 的基本含义出发应该能理解并认可这种说法,没啥问题。
此刻需要注意type类型为index_merge
。
我查资料说 mysql 5.0 版本之前 使用 or只会用到一个索引(即使如上我给 userid 和 mobile 都建立的单列索引),但自从 5.0 版本开始引入了index_merge 索引合并优化!也就是说,我们现在可以利用上多个索引去优化 or 查询了。
index_merge 作用:
1、索引合并是把几个索引的范围扫描合并成一个索引。
2、索引合并的时候,会对索引进行并集,交集或者先交集再并集操作,以便合并成一个索引。
3、这些需要合并的索引只能是一个表的。不能对多表进行索引合并。
index_merge 应用场景:
1.对 OR 语句求并集,如查询SELECT * FROM TB1 WHERE c1="xxx" OR c2=""xxx"
时,如果 c1 和 c2 列上分别有索引,可以按照 c1 和 c2 条件进行查询,再将查询结果合并(union)操作,得到最终结果
2.对 AND 语句求交集,如查询SELECT * FROM TB1 WHERE c1="xxx" AND c2=""xxx"
时,如果 c1 和 c2 列上分别有索引,可以按照 c1 和 c2 条件进行查询,再将查询结果取交集(intersect)操作,得到最终结果
3.对 AND 和 OR 组合语句求结果
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。
重点:
多个单列索引在多条件查询时优化器会选择最优索引策略,可能只用一个索引,也可能将多个索引全用上! 但多个单列索引底层会建立多个 B+索引树,比较占用空间,也会浪费一定搜索效率,故如果只有多条件联合查询时最好建联合索引!
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
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;
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!
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!
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、避免在 where 子句中使用or来连接条件,因为如果俩个字段中有一个没有索引的话,引擎会放弃索引而产生全表扫描
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。
最后的说明:
网上关于索引优化等文章太多了,针对各个数据库各个版本各种引擎都可能存在不一样的说法!
我们的 SQL 引擎自带的优化也越来越强大,说不定你的某个 SQL 优化认知,其 SQL 引擎在某次升级中早就自优化了。