MySQL導致索引失效的情況有哪些

一、準備工作

先準備兩張表格來示範：

CREATE TABLE `student_info` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `student_id` int NOT NULL,
  `name` varchar(20) DEFAULT NULL,
  `course_id` int NOT NULL,
  `class_id` int DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1000001 DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE `course` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `course_id` int NOT NULL,
  `course_name` varchar(40) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=101 DEFAULT CHARSET=utf8;

#准备数据
select count(*) from student_info;#1000000
select count(*) from course;      #100

二、索引失效規則

1.優先使用聯合索引

如下一條sql語句是沒有索引的情況：

#平均耗时291毫秒
select * from student_info where name='123' and course_id=1 and class_id=1;

我們透過建立索引來優化它的查詢效率，有以下幾種方案：

①建立普通索引：

#建立普通索引
create index idx_name on student_info(name);
#平均耗时25毫秒，查看explain执行计划，使用到的是idx_name索引查询
select * from student_info where name='MOKiKb' and course_id=1 and class_id=1;

②在普通索引的基礎上，再增加聯合索引：

#name，course_id组成的联合索引
create index idx_name_courseId on student_info(name,course_id);
#该查询语句一般使用的是联合索引，而不是普通索引，具体看优化器决策
#平均耗时20ms
select * from student_info where name='zhangsan' and course_id=1 and class_id=1;

# 可以看到，當多個索引都可以使用時，系統一般優先使用較長的聯合索引，因為聯合索引相比來說更快，這點應該也很好理解，前提是要遵守聯合索引的最左匹配原則。

如果再建立一個name,course_id,class_id組成的聯合索引，那麼上述sql語句不出意外會使用這個key_len更長的聯合索引(意外是優化器可能會選擇其他更優的方案，如果它更快的話)。

聯合索引速度不一定比普通索引，例如第一個條件就過濾了所有記錄，那麼就沒必要用後序的索引了。

2.最左符合原則

#删除前例创建的索引，新创建三个字段的联合索引，name-course_id-cass_id
create index idx_name_cou_cls on student_info(name,course_id,class_id);

①聯合索引全部符合的情況：

#关联字段的索引比较完整
explain select * from student_info where name='11111' and course_id=10068 and class_id=10154;

每個欄位條件都與聯合索引匹配，因此此SQL語句遵循最左前綴規則。一個聯合索引的使用可以快速找到，避免了額外的查詢，因此這是最優的情況。

②聯合索引最右邊缺少的情況：

explain select * from student_info where name='11111' and course_id=10068;

 該sql語句條件中，並不含有聯合索引的全部條件，而是抹去了右半部分，該語句使用的索引依舊是該關聯查詢，只不過只用到了一部分，透過查看key_len可以知道少了5字節，這5字節對應的是class_id，證明class_id並未生效而已(where中沒有，當然用不到啦)。

同理，抹掉where中的course_id字段，聯合索引依舊會生效，只是key_len會減少。

③聯合索引中間缺少的情況：

#联合索引中间的字段未使用，而左边和右边的都存在
explain select * from student_info where name='11111' and class_id=10154;;

#如上sql語句依舊使用的是聯合索引，但是它的key_len變小了，只有name欄位使用到了索引，而class_id欄位雖然在聯合索引中，但因為不符合最左邊匹配原則而GG了。

整個sql語句的執行流程為：先在聯合索引的B樹中找到所有name為11111的記錄，然後全文過濾掉這些記錄中class_id不是10154的記錄。多了一個全文搜尋的步驟，相較於①和②情況效能會更差。

④聯合索引最左邊缺少的情況：

explain select * from student_info where class_id=10154 and course_id=10068;

 該情況是上一個情況的特例，聯合索引中最左邊的字段未找到，所以雖然有其他部分，但是統統都失效了，走的是全文查找。

結論：最左邊匹配原則指的是查詢從索引的最左列開始，並且不能跳過索引中的列，如果跳過了某一列，索引將部分失效(後面的字段索引全部失效)。

注意：建立聯合索引時，欄位的順序就定格了，最左邊匹配就是根據該順序比較的；但是在查詢語句中，where條件中欄位的順序是可變的，意味著不需要依照關聯索引欄位的順序，只要where條件中有就行了。

3.範圍條件右邊的欄位索引失效

承接上面的聯合索引，使用下列sql查詢：

#key_len=> name:63,course_id:5,class_id:5
explain select * from student_info where name='11111' and course_id>1 and class_id=1;

 key_len只有68，代表關聯索引中class_id未使用到，雖然符合最左符合原則，但因為>符號讓關聯索引中該條件欄位右邊的索引失效了。

但如果使用>=號碼的話：

#不是>、<,而是>=、<=
explain select * from student_info where name=&#39;11111&#39; and course_id>=20 and course_id<=40 and class_id=1;

# 右邊的索引並未失效，key_len為73，所有欄位的索引都使用到了。

结论：为了充分利用索引，我们有时候可以将>、<等价转为>=、<=的形式，或者将可能会有<、>的条件的字段尽量放在关联索引靠后的位置。

4.计算、函数导致索引失效

#删除前面的索引，新创建name字段的索引，方便演示
create index idx_name on student_info(name);

现有一个需求，找出name为li开头的学生信息：

#使用到了索引
explain select * from student_info where name like 'li%';
#未使用索引，花费时间更久
explain select * from student_info where LEFT(name,2)='li';

上面的两条sql语句都可以满足需求，然而第一条语句用了索引，第二条没有，一点点的改变真是天差地别。

结论：字段使用函数会让优化器无从下手，B树中的值和函数的结果可能不搭边，所以不会使用索引，即索引失效。字段能不用就不用函数。

类似：

#也不会使用索引
explain select * from student_info where name+''='lisi';

类似的对字段的运算也会导致索引失效。

5.类型转换导致索引失效

#不会使用name的索引
explain select * from student_info where name=123;
#使用到索引
explain select * from student_info where name='123';

如上，name字段是VARCAHR类型的，但是比较的值是INT类型的，name的值会被隐式的转换为INT类型再比较，中间相当于有一个将字符串转为INT类型的函数。

6.不等于(!= 或者<>)索引失效

#创建索引
create index idx_name on student_info(name);
#索引失效
explain select * from student_info where name<>&#39;zhangsan&#39;;
explain select * from student_info where name!=&#39;zhangsan&#39;;

不等于的情况是不会使用索引的。因为!=代表着要进行全文的查找，用不上索引。

7.is null可以使用索引，is not null无法使用索引

#可以使用索引
explain select * from student_info where name is null;
#索引失效
explain select * from student_info where name is not null;

和前一个规则类似的，!=null。同理not like也无法使用索引。

最好在设计表时设置NOT NULL约束，比如将INT类型的默认值设为0，将字符串默认值设为''。

8.like以%开头，索引失效

#使用到了索引
explain select * from student_info where name like 'li%';
#索引失效
explain select * from student_info where name like '%li';

只要以%开头就无法使用索引，因为如果以%开头，在B树排序的数据中并不好找。

9.OR前后存在非索引的列，索引失效

#创建好索引
create index idx_name on student_info(name);
create index idx_courseId on student_info(course_id);

如果or前后都是索引：

#使用索引
explain select * from student_info where name like 'li%' or course_id=200;

如果其中一个没有索引：

explain select * from student_info where name like 'li%' or class_id=1;

那么索引就失效了，假设还是使用索引，那就变成了先通过索引查，然后再根据没有的索引的字段进行全表查询，这种方式还不如直接全表查询来的快。

10.字符集不统一

字符集如果不同，会存在隐式的转换，索引也会失效，所有应该使用相同的字符集，防止这种情况发生。

三、建议

• 对于单列索引，尽量选择针对当前query过滤性更好的索引

• 在选择组合索引时，query过滤性最好的字段应该越靠前越好

• 在选择组合索引时，尽量选择能包含当前query中where子句中更多字段的索引

• 在选择组合索引时，如果某个字段可能出现范围查询，尽量将它往后放

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