mysql索引失效的十大問(wèn)題小結(jié)

背景

最近生產(chǎn)爆出一條慢sql，原因是用了or和!=，導(dǎo)致索引失效。于是，總結(jié)了索引失效的十大雜癥，希望對(duì)大家有幫助，加油。

一、查詢條件包含or，可能導(dǎo)致索引失效

新建一個(gè)user表，它有一個(gè)普通索引userId，結(jié)構(gòu)如下：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` int(11) NOT NULL,
  `age` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_userId` (`userId`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

執(zhí)行一條查詢sql，它是會(huì)走索引的，如下圖所示：

把or條件+沒有索引的age加上，并不會(huì)走索引，如圖：

分析結(jié)論：

• 對(duì)于or+沒有索引的age這種情況，假設(shè)它走了userId的索引，但是走到age查詢條件時(shí)，它還得全表掃描，也就是需要三步過(guò)程： 全表掃描+索引掃描+合并
  
• 如果它一開始就走全表掃描，直接一遍掃描就完事。
  
• mysql是有優(yōu)化器的，處于效率與成本，遇到or條件，索引可能失效，看起來(lái)也合情合理。

注意: 如果or條件的列都加了索引，索引可能會(huì)走的，大家可以自己試一試。

二、如何字段類型是字符串，where時(shí)一定用引號(hào)括起來(lái)，否則索引失效

假設(shè)demo表結(jié)構(gòu)如下：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` varchar(32) NOT NULL,
  `name` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_userId` (`userId`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

userId為字符串類型，是B+樹的普通索引，如果查詢條件傳了一個(gè)數(shù)字過(guò)去，它是不走索引的，如圖所示：

如果給數(shù)字加上'',也就是傳一個(gè)字符串呢，當(dāng)然是走索引，如下圖： 

分析與結(jié)論：

為什么第一條語(yǔ)句未加單引號(hào)就不走索引了呢？ 這是因?yàn)椴患訂我?hào)時(shí)，是字符串跟數(shù)字的比較，它們類型不匹配，MySQL會(huì)做隱式的類型轉(zhuǎn)換，把它們轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)再做比較。

三、like通配符可能導(dǎo)致索引失效。

并不是用了like通配符，索引一定失效，而是like查詢是以%開頭，才會(huì)導(dǎo)致索引失效。

表結(jié)構(gòu)：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` varchar(32) NOT NULL,
  `name` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_userId` (`userId`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

like查詢以%開頭，索引失效，如圖：

把%放后面，發(fā)現(xiàn)索引還是正常走的，如下：

把%加回來(lái)，改為只查索引的字段（覆蓋索引），發(fā)現(xiàn)還是走索引，驚不驚喜，意不意外

結(jié)論：

like查詢以%開頭，會(huì)導(dǎo)致索引失效。可以有兩種方式優(yōu)化：

• 使用覆蓋索引
• 把%放后面

附: 索引包含所有滿足查詢需要的數(shù)據(jù)的索引，稱為覆蓋索引(Covering Index)。

四、聯(lián)合索引，查詢時(shí)的條件列不是聯(lián)合索引中的第一個(gè)列，索引失效。

表結(jié)構(gòu)：（有一個(gè)聯(lián)合索引idx_userid_age，userId在前，age在后）

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` int(11) NOT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_userid_age` (`userId`,`age`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

在聯(lián)合索引中，查詢條件滿足最左匹配原則時(shí)，索引是正常生效的。請(qǐng)看demo：

如果條件列不是聯(lián)合索引中的第一個(gè)列，索引失效，如下：

分析與結(jié)論：

• 當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)聯(lián)合索引的時(shí)候，如(k1,k2,k3)，相當(dāng)于創(chuàng)建了（k1）、(k1,k2)和(k1,k2,k3)三個(gè)索引，這就是最左匹配原則。
• 聯(lián)合索引不滿足最左原則，索引一般會(huì)失效，但是這個(gè)還跟Mysql優(yōu)化器有關(guān)的。

五、在索引列上使用mysql的內(nèi)置函數(shù)，索引失效。

表結(jié)構(gòu)：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` varchar(32) NOT NULL,
  `loginTime` datetime NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_userId` (`userId`) USING BTREE,
  KEY `idx_login_time` (`loginTime`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

雖然loginTime加了索引，但是因?yàn)槭褂昧薽ysql的內(nèi)置函數(shù)Date_ADD()，索引直接GG，如圖：

六、對(duì)索引列運(yùn)算（如，+、-、*、/），索引失效。

表結(jié)構(gòu)：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` varchar(32) NOT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_age` (`age`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

雖然age加了索引，但是因?yàn)樗M(jìn)行運(yùn)算，索引直接迷路了。。。 如圖：

七、索引字段上使用（！= 或者 >，not in）時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致索引失效。

表結(jié)構(gòu)：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `userId` int(11) NOT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_age` (`age`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

雖然age加了索引，但是使用了！= 或者 >，not in這些時(shí)，索引如同虛設(shè)。如下： 

八、索引字段上使用is null， is not null，可能導(dǎo)致索引失效。

表結(jié)構(gòu):

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `card` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`) USING BTREE,
  KEY `idx_card` (`card`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;

單個(gè)name字段加上索引，并查詢name為非空的語(yǔ)句，其實(shí)會(huì)走索引的，如下:

單個(gè)card字段加上索引，并查詢name為非空的語(yǔ)句，其實(shí)會(huì)走索引的，如下:

但是它兩用or連接起來(lái)，索引就失效了，如下：

九、左連接查詢或者右連接查詢查詢關(guān)聯(lián)的字段編碼格式不一樣，可能導(dǎo)致索引失效。

新建兩個(gè)表，一個(gè)user，一個(gè)user_job

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 DEFAULT NULL,
  `age` int(11) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
 
CREATE TABLE `user_job` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `userId` int(11) NOT NULL,
  `job` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

user 表的name字段編碼是utf8mb4，而user_job表的name字段編碼為utf8。 

執(zhí)行左外連接查詢,user_job表還是走全表掃描，如下：

如果把它們改為name字段編碼一致，還是會(huì)走索引。

十、mysql估計(jì)使用全表掃描要比使用索引快,則不使用索引。

• 當(dāng)表的索引被查詢，會(huì)使用最好的索引，除非優(yōu)化器使用全表掃描更有效。優(yōu)化器優(yōu)化成全表掃描取決與使用最好索引查出來(lái)的數(shù)據(jù)是否超過(guò)表的30%的數(shù)據(jù)。
• 不要給'性別'等增加索引。如果某個(gè)數(shù)據(jù)列里包含了均是"0/1"或“Y/N”等值，即包含著許多重復(fù)的值，就算為它建立了索引，索引效果不會(huì)太好，還可能導(dǎo)致全表掃描。

Mysql出于效率與成本考慮，估算全表掃描與使用索引，哪個(gè)執(zhí)行快。這跟它的優(yōu)化器有關(guān)，來(lái)看一下它的邏輯架構(gòu)圖吧（圖片來(lái)源網(wǎng)上） 

總結(jié)

總結(jié)了索引失效的十大雜癥，在這里來(lái)個(gè)首尾呼應(yīng)吧，分析一下我們生產(chǎn)的那條慢sql。 模擬的表結(jié)構(gòu)與肇事sql如下：

CREATE TABLE `user_session` (
  `user_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 NOT NULL,
  `device_id` varchar(64) NOT NULL,
  `status` varchar(2) NOT NULL,
  `create_time` datetime NOT NULL,
  `update_time` datetime DEFAULT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`user_id`,`device_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

explain 
update user_session set status =1
where  (`user_id` = '1' and `device_id`!='2')
or (`user_id` != '1' and `device_id`='2')

分析：

• 執(zhí)行的sql，使用了or條件，因?yàn)榻M合主鍵(user_id,device_id)，看起來(lái)像是每一列都加了索引，索引會(huì)生效。
• 但是出現(xiàn)!=,可能導(dǎo)致索引失效。也就是or+!=兩大綜合癥，導(dǎo)致了慢更新sql。

解決方案:

那么，怎么解決呢？我們是把or條件拆掉，分成兩條執(zhí)行。同時(shí)給device_id加一個(gè)普通索引。

最后，總結(jié)了索引失效的十大雜癥，希望大家在工作學(xué)習(xí)中，參考這十大雜癥，多點(diǎn)結(jié)合執(zhí)行計(jì)劃expain和場(chǎng)景，具體分析 ，而不是按部就班，墨守成規(guī)，認(rèn)定哪個(gè)情景一定索引失效。

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