《MySQL面試小抄》索引失效場景驗證

我是肥哥，一名不專業的面試官！

我是囧囧，一名積極找工作的小菜鳥！

囧囧表示：小白面試最怕的就是面試官問的知識點太籠統，自己無法快速定位到關鍵問題點！！！

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本期主要面試考點

面試官考點之什么情況下會索引失效？

本期驗證以下索引失效的常見場景

1、like通配符，左側開放情況下，全表掃描
2、or條件篩選，可能會導致索引失效
3、where中對索引列使用mysql的內置函數，一定失效
4、where中對索引列進行運算（如，+、-、*、/），一定失效
5、類型不一致，隱式的類型轉換，導致的索引失效
6、where語句中索引列使用了負向查詢，可能會導致索引失效。負向查詢包括：NOT、!=、<>、!<、!>、NOT IN、NOT LIKE等，其中：!< !> SQLServer語法。
7、索引字段可以為null，使用is null或is not null時，可能會導致索引失效
8、隱式字符編碼轉換導致的索引失效
9、聯合索引中，where中索引列違背最左匹配原則，一定會導致索引失效
10、MySQL優化器的最終選擇，不走索引

驗證准備

准備數據表，同時建立普通索引 idx_user_name

CREATE TABLE `t_user` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `user_name` varchar(32) CHARACTER DEFAULT NULL COMMENT '用戶名',
  `address` varchar(255) CHARACTER DEFAULT NULL COMMENT '地址',
  `create_time` datetime DEFAULT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

插入1萬條數據（注意：數據多些，mysql不走索引情況之一是數據量非常少，MySQL查詢優化器認為全表掃描比使用索引更快，導致索引失效，explain檢查是否使用索引時，發現無法走索引）

-- 創建存儲過程，插入10000用戶信息
CREATE PROCEDURE user_insert()
-- 定義存儲過程開始
BEGIN
	-- 定義變量 i ，int 類型，默認值為 1
	DECLARE i INT DEFAULT 1;
	
	WHILE i <= 10000
		-- 定義循環內執行命令
		DO INSERT INTO t_user(id, user_name, address, create_time) VALUES(i, CONCAT('mayun', i), CONCAT('浙江杭州', i), now());
		SET i=i+1;
	END WHILE;
	
	COMMIT;
END;
-- 定義存儲過程結束


-- 調用存儲工程
CALL user_insert();

一、OR索引失效驗證

好多人說where條件中使用 or ，那么索引一定失效，是否正確？

OR 連接的是同一個字段，相同走索引

explain select * from t_user where user_name = 'mayun10' or user_name = 'mayun1000'

OR 連接的是兩個不同字段，不同索引失效

explain select * from t_user where user_name = 'mayun10' or address = '浙江杭州12'

給address列增加索引

alter table t_user add index idx_address (address)

OR 連接的是兩個不同字段，如果兩個字段皆有索引，走索引

驗證總結

or 可能會導致索引失效，並非一定，這里涉及到MySQL index merge 技術。

1、MySQL5.0之前，查詢時一個表一次只能使用一個索引，無法同時使用多個索引分別進行條件掃描。

2、但是從5.1開始，MySQL引入了 index merge 優化技術，對同一個表可以使用多個索引分別進行條件掃描。然后將它們各自的結果進行合並(intersect/union)。

or索引生效有哪些情況？

第一種 or兩邊連接的是同一個索引字段

第二種 or兩邊連接的是兩個索引字段，即兩個字段分別都建立了索引

二、LIKE通配符索引失效驗證

一個最常見的查詢場景，建立idx_user_name索引

select * from t_user where user_name like '%mayun100%';

這條查詢是否走索引？

select * from t_user where user_name like 'mayun100%';

這條查詢是否走索引？

驗證總結

like 通配符特性是可以左右開閉匹配查詢當左邊開放使用 % 或者 _ 匹配的時候都不會走索引,會進行全表掃描

為什么左開情況下會索引失效?請介紹一下原理！

我們知道建立索引后，MySQL會建立一棵有序的B+Tree,索引樹是有序的，索引列進行查詢匹配時是從左到右進行匹配。使用 % 和 _ 匹配，這表示左邊匹配值是不確定的。不確定，意味着充滿可能，怎么比較？

當然只能一個一個的比較，那就相當於，全匹配了，全匹配在優化器看來，與其走索引樹查詢，再進行不斷的回表操作，還不如直接進行全表掃描划算！

三、where中對索引列使用mysql的內置函數

建立 idx_age 索引，

alter table t_user add index idx_age(age);

不使用內置函數

explain select * from t_user where age = 80

使用內置函數

explain select * from t_user where abs(age) = 80

驗證總結

如果對索引字段做了函數操作，可能會破壞索引值的有序性，因此優化器就決定放棄走樹搜索功能。

MySQL 無法再使用索引快速定位功能，而只能使用全索引掃描。

四、where中對索引列進行運算（如，+、-、*、/），一定失效

不涉及索引列的運算

alter table t_user add index idx_age(age);explain select * from t_user where age = 80;

索引列進行運算操作

explain select * from t_user where age + 5 = 80

五、類型不一致，隱式的類型轉換，導致的索引失效

alter table t_user add index idx_user_name(user_name);explain select * from t_user where user_name = 'mayun1';

修改數據，再次explain

update t_user set user_name = '100' where user_name = 'mayun1';explain select * from t_user where user_name = 100;

user_name = 100 ，因為user_name 字段定義的是varchar，索引在where進行匹配時會先隱式調用 case() 函數進行類型轉換 將匹配條件變成，user_name = '100'

六、where語句中索引列使用了負向查詢，可能會導致索引失效。

負向查詢包括：NOT、!=、<>、!<、!>、NOT IN、NOT LIKE等，其中：!< !> SQLServer語法。

alter table t_user add index idx_age(age);explain select * from t_user where age in (100, 50);

explain select * from t_user where age not in (100, 50);

七、索引字段可以為null，使用is null或is not null時，可能會導致索引失效

第一種情況，表結構規定允許user_name 字段可以為null

explain select * from t_user where user_name is null;

explain select * from t_user where user_name is not null;

第二種情況，表結構規定user_name 字段不可以為null

explain select * from t_user where user_name is null;

explain select * from t_user where user_name is not null;

八、隱式字符編碼轉換導致的索引失效

當兩個表進行連接JOIN 時，如果兩張表的字符編碼不同，可能會導致索引失效。

這個索引失效場景尚未遇到，網上很多文章說會導致索引失效，查閱發現大量的博客說UTF8mb4字符集的表mb4與UTF8字符集的表utf8 關聯會產生索引失效的問題，但是我根據大量博文所述操作，發現暫時還是無法復現，讀者可自行查閱。

如果讀者復現到此場景，歡迎評論討論或關注如果讀者復現到此場景，歡迎評論或關注公眾號囧么肥事討論

九、聯合索引中，where中索引列違背最左匹配原則，一定會導致索引失效

創建聯合做引 idx_user_name_deposit， 遵循最左匹配原則

alter table t_user add index idx_user_name_deposit(user_name, deposit);explain select * from t_user where user_name like 'mayun86%'

遵循最左匹配之 a b 類型

explain select * from t_user where user_name like 'mayun86%' and deposit = 5620.26;

調換索引位置，測試聯合索引書寫規則

explain select * from t_user where deposit = 5620.26 and user_name like 'mayun86%';

違反最左匹配原則

explain select * from t_user where deposit = 5620.26;

驗證總結

聯合索引依據最左匹配原則建立索引樹，在查詢時依據聯合索引順序依次匹配索引值，查詢時如果違背最左匹配原則，將導致索引失效。

假設建立索引 idx_a_b_c，相當於建立了 (a), (a,b), (a,b,c)三個索引查詢匹配時匹配順序是 a b c 查詢時如果沒有 a 字段篩選，那么索引將失效

舉栗子，走索引情況

select * from test where a=1 select * from test where a=1 and b=2 select * from test where a=1 and b=2 and c=3

索引失效呢？

select * from test where b=2 and c=3

聯合索引如果要走索引，查詢條件中必須要包含第一個索引，否則索引失效

select * from test where b=1 and a=1select * from test where m='222' and a=1

這兩條查詢走索引的原因是什么？

最左前綴指的是查詢時匹配索引列要按照聯合索引創建的順序，但是在書寫時不需要嚴格按照聯合索引創建的順序，MySQL優化器會自動調整，所以上面兩條查詢索引有效！

十、MySQL優化器的最終選擇，不走索引

explain select * from t_user where age > 59;

explain select * from t_user where age > 99;

驗證總結

MySQL查詢索引失效的情況有很多，即使其他情況都規避，但是在經過了優化器的確定查詢方案的時候，依然可能索引失效。

優化器會考慮查詢成本，來確認它認為的最佳方案來執行查詢

當數據量較少，或者需要訪問行很多的時候

優化器會認為走索引樹來進行回表，還不如直接進行全表掃描的時候，優化器將會拋棄走索引樹。

隨緣更新，大神請繞路！

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