MySQL 的覆蓋索引與回表

JAVA一方發表於2020-02-11
MySql索引

兩大類索引

使用的儲存引擎：MySQL5.7 InnoDB

聚簇索引

* 如果表設定了主鍵，則主鍵就是聚簇索引
* 如果表沒有主鍵，則會預設第一個NOT NULL，且唯一（UNIQUE）的列作為聚簇索引
* 以上都沒有，則會預設建立一個隱藏的row_id作為聚簇索引

InnoDB的聚簇索引的葉子節點儲存的是行記錄（其實是頁結構，一個頁包含多行資料），InnoDB必須要有至少一個聚簇索引。

由此可見，使用聚簇索引查詢會很快，因為可以直接定位到行記錄。

普通索引

普通索引也叫二級索引，除聚簇索引外的索引，即非聚簇索引。

InnoDB的普通索引葉子節點儲存的是主鍵（聚簇索引）的值，而MyISAM的普通索引儲存的是記錄指標。

示例

建表

mysql> create table user(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> age tinyint(4),
    -> primary key (id),
    -> index idx_age (age)
    -> )engine=innodb charset=utf8mb4;

id 欄位是聚簇索引，age 欄位是普通索引（二級索引）

填充資料

insert into user(name,age) values('張三',30);
insert into user(name,age) values('李四',20);
insert into user(name,age) values('王五',40);
insert into user(name,age) values('劉八',10);

mysql> select * from user;
+----+--------+------+
| id | name  | age |
+----+--------+------+
| 1 | 張三  |  30 |
| 2 | 李四  |  20 |
| 3 | 王五  |  40 |
| 4 | 劉八  |  10 |
+----+--------+------+

索引儲存結構

id 是主鍵，所以是聚簇索引，其葉子節點儲存的是對應行記錄的資料

MySQL 的覆蓋索引與回表
聚簇索引（ClusteredIndex）

age 是普通索引（二級索引），非聚簇索引，其葉子節點儲存的是聚簇索引的的值

MySQL 的覆蓋索引與回表
普通索引（secondaryIndex）

如果查詢條件為主鍵（聚簇索引），則只需掃描一次B+樹即可通過聚簇索引定位到要查詢的行記錄資料。

如：select * from user where id = 1;

MySQL 的覆蓋索引與回表
聚簇索引查詢過程

如果查詢條件為普通索引（非聚簇索引），需要掃描兩次B+樹，第一次掃描通過普通索引定位到聚簇索引的值，然後第二次掃描通過聚簇索引的值定位到要查詢的行記錄資料。
如：select * from user where age = 30;

1. 先通過普通索引 age=30 定位到主鍵值 id=1
2. 再通過聚集索引 id=1 定位到行記錄資料

MySQL 的覆蓋索引與回表
普通索引查詢過程第一步

MySQL 的覆蓋索引與回表
普通索引查詢過程第二步

回表查詢

先通過普通索引的值定位聚簇索引值，再通過聚簇索引的值定位行記錄資料，需要掃描兩次索引B+樹，它的效能較掃一遍索引樹更低。

索引覆蓋

只需要在一棵索引樹上就能獲取SQL所需的所有列資料，無需回表，速度更快。

例如：select id,age from user where age = 10;

如何實現覆蓋索引

常見的方法是：將被查詢的欄位，建立到聯合索引裡去。

1、如實現：select id,age from user where age = 10;

explain分析：因為age是普通索引，使用到了age索引，通過一次掃描B+樹即可查詢到相應的結果，這樣就實現了覆蓋索引

MySQL 的覆蓋索引與回表

2、實現：select id,age,name from user where age = 10;

explain分析：age是普通索引，但name列不在索引樹上，所以通過age索引在查詢到id和age的值後，需要進行回表再查詢name的值。此時的Extra列的NULL表示進行了回表查詢

MySQL 的覆蓋索引與回表

為了實現索引覆蓋，需要建組合索引idx_age_name(age,name)

drop index idx_age on user;
create index idx_age_name on user(`age`,`name`);

explain分析：此時欄位age和name是組合索引idx_age_name，查詢的欄位id、age、name的值剛剛都在索引樹上，只需掃描一次組合索引B+樹即可，這就是實現了索引覆蓋，此時的Extra欄位為Using index表示使用了索引覆蓋。

MySQL 的覆蓋索引與回表

哪些場景適合使用索引覆蓋來優化SQL

全表count查詢優化

mysql> create table user(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> age tinyint(4),
    -> primary key (id),
    -> )engine=innodb charset=utf8mb4;

例如：select count(age) from user;

MySQL 的覆蓋索引與回表

使用索引覆蓋優化：建立age欄位索引

create index idx_age on user(age);

MySQL 的覆蓋索引與回表

列查詢回表優化

前文在描述索引覆蓋使用的例子就是

例如：select id,age,name from user where age = 10;

使用索引覆蓋：建組合索引idx_age_name(age,name)即可

分頁查詢

例如：select id,age,name from user order by age limit 100,2;

因為name欄位不是索引，所以在分頁查詢需要進行回表查詢，此時Extra為Using filesort檔案排序，查詢效能低下。

MySQL 的覆蓋索引與回表

使用索引覆蓋：建組合索引idx_age_name(age,name)

MySQL 的覆蓋索引與回表

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