5.索引的使用规则
在数据库管理系统（DBMS）中，索引是提高查询效率的关键机制之一。MySQL索引优化是指通过设计、调整和选择合适的索引策略，以提高数据库的查询性能和降低资源消耗。以下是一些关键的索引使用规则：
1. 最左前缀法则
- 定义：联合索引的使用顺序必须从索引的最左列开始。查询时，如果跳过联合索引的最左边某一列，后续列的索引将失效。
- 例子：
如果查询条件是CREATE INDEX idx_example ON table(a, b, c);(a=1 AND b=2)，会使用索引idx_example。但如果查询条件是(b=2 AND a=1)，索引可能失效。
2. 索引列运算
-
定义：尽量避免在索引列上进行运算操作（例如
+,-,*,=,LIKE等），这会导致索引失效，影响查询效率。 -
例子：
- 错误用法：
WHERE YEAR(date_column) = 2024。此操作会使得date_column列的索引失效。 - 正确用法：
WHERE date_column >= '2024-01-01' AND date_column < '2025-01-01'。
- 错误用法：
3. OR 和 AND 连接条件
- 定义：在条件中使用
OR时，如果OR前的条件使用了索引，而后面的条件没有使用索引，可能导致查询效率低下，因为 MySQL 会做全表扫描。 - 例子：
-- 使用索引列 where column1 = 1 OR column2 = 2;
如果 column1 上有索引，而 column2 上没有，MySQL 会先用索引扫描 column1 = 1，然后再全表扫描来处理 column2 = 2，这会导致索引的部分失效。
4. 数据分布影响
- 定义：如果 MySQL 评估发现使用索引的效率低于全表扫描时（例如索引选择性差，表的数据分布不均匀），则会选择不使用索引。
- 例子：在某个字段值高度重复的情况下（如性别字段
male和female），使用索引的效果不好，MySQL 会倾向于选择全表扫描。
5. SQL 提示
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定义：在复杂的查询中，我们可以通过 SQL 提示（Hint）来强制使用指定的索引，或者忽略某个索引，从而影响查询优化的执行。
-
常见 SQL 提示：
USE INDEX (index_name)：强制查询使用指定的索引。IGNORE INDEX (index_name)：忽略指定的索引。FORCE INDEX (index_name)：强制查询使用指定的索引，即使 MySQL 认为不需要使用该索引。
-
例子：
SELECT * FROM table USE INDEX (idx_example) WHERE column1 = 10;
6. 覆盖索引
- 定义：覆盖索引是指查询所需的所有字段都可以从索引中直接获取，而无需回表查询。这样可以显著提高查询效率。
- 使用场景：覆盖索引通常用于
SELECT查询，只涉及索引字段的查询，且避免使用SELECT *。 - 例子：
假设有一个联合索引idx_example (a, b, c)，且查询只需要返回a和b列：
SELECT a, b FROM table WHERE a = 10 AND b = 20;
此时，如果有idx_example索引，则可以直接通过索引返回结果，而不需要访问数据表。
7. 索引失效情况
-
常见情况：
- 运算操作：如
WHERE column1 + column2 = 10，column1 * 2 = 100等，运算会导致索引失效。 - 字符串未加单引号：例如
WHERE name = test，应改为WHERE name = 'test'。 - 头部模糊查询：如
WHERE column LIKE '%value%'，这种查询无法利用前缀索引优化，效率低。 - OR 和 AND 连接条件：如果条件不完全使用索引，可能会导致部分索引失效。
- 运算操作：如
-
例子：
-- 错误：运算操作会导致索引失效SELECT * FROM table WHERE salary + bonus = 5000;-- 错误：未加单引号SELECT * FROM table WHERE name = test; -- 错误，test 应加引号-- 错误：头部模糊查询SELECT * FROM table WHERE name LIKE '%abc%'; -- 头部模糊查询无法利用索引-- 错误：OR 连接条件中，后半部分没有索引SELECT * FROM table WHERE column1 = 1 OR column2 = 2; -- 如果 column2 没有索引，可能导致效率低
总结：
- 最左前缀法则是联合索引的核心，必须遵循。
- 尽量避免在索引列上进行运算。
OR和AND连接条件中的索引使用要谨慎。- 覆盖索引是查询优化的关键手段。
- 使用 SQL 提示时，合理选择索引来优化查询。
- 注意索引失效的常见情况，避免不必要的性能损耗。
遵循索引的使用规则，尤其是最左前缀法则、避免索引列运算、合理使用 OR 和 AND 连接条件、利用覆盖索引及 SQL 提示，可以有效提升查询性能。同时，避免常见的索引失效情况，才能确保数据库查询的高效执行。
