深入理解mysql的联合索引

最近在学习MySQL的存储引擎和索引的知识。看了许多篇介绍MyISAM和InnoDB的索引的例子，都能理解。

像这张索引图：

PS:该图来自大神张洋的《MySQL索引背后的数据结构及算法原理》一文。

但许多文章讲述的都是单列索引，我很好奇 联合索引对应的结构图是怎样的。

比方说联合索引 (col1, col2,col3)，我知道在逻辑上是先按照col1进行排序再按照col2进行排序最后再按照col3进行排序。因此如果是select * from table where col1 = 1 and col3 = 3的话，只有col1的索引部分能生效。但是其物理结构上这个联合索引是怎样存在的，我想不懂。

上网查阅了许多资料，总算有点眉目了。

假设这是一个多列索引(col1, col2,col3)，对于叶子节点，是这样的：

PS:该图改自《MySQL索引背后的数据结构及算法原理》一文的配图。

也就是说，联合索引(col1, col2,col3)也是一棵B+Tree，其非叶子节点存储的是第一个关键字的索引，而叶节点存储的则是三个关键字col1、col2、col3三个关键字的数据，且按照col1、col2、col3的顺序进行排序。

配图可能不太让人满意，因为col1都是不同的，也就是说在col1就已经能确定结果了。自己又画了一个图（有点丑），col1表示的是年龄，col2表示的是姓氏，col3表示的是名字。如下图：

PS:对应地址指的是数据记录的地址。

如图，联合索引(年龄, 姓氏,名字)，叶节点上data域存储的是三个关键字的数据。且是按照年龄、姓氏、名字的顺序排列的。

因此，如果执行的是：

select * from STUDENT where 姓氏='李' and 名字='安'

或者

select * from STUDENT where 名字='安'

那么当执行查询的时候，是无法使用这个联合索引的。因为联合索引中是先根据年龄进行排序的。如果年龄没有先确定，直接对姓氏和名字进行查询的话，就相当于乱序查询一样，因此索引无法生效。因此查询是全表查询。

如果执行的是：

select * from STUDENT where 年龄=1 and 姓氏='李'

那么当执行查询的时候，索引是能生效的，从图中很直观的看出，age=1的是第一个叶子节点的前6条记录，在age=1的前提下，姓氏=’李’的是前3条。因此最终查询出来的是这三条，从而能获取到对应记录的地址。

如果执行的是：

select * from STUDENT where 年龄=1 and 姓氏='黄' and 名字='安'

那么索引也是生效的。

而如果执行的是：

select * from STUDENT where 年龄=1 and 名字='安'

那么，索引年龄部分能生效，名字部分不能生效。也就是说索引部分生效。

因此我对联合索引结构的理解就是B+Tree是按照第一个关键字进行索引，然后在叶子节点上按照第一个关键字、第二个关键字、第三个关键字…进行排序。

而之所以会有最左原则，是因为联合索引的B+Tree是按照第一个关键字进行索引排列的。

联合索引在B+树上的结构介绍

1. 对order by使用复合索引

order by和limit一起使用，避免引起全表扫描和数据排序是非常重要的，因此借助合适的索引提高查询效率。

使用联合索引

联合索引又叫复合索引，是由表中的几个列联合组成的索引。联合索引生效需满足最左前缀原则，即如果联合索引列为a,b,c三列，a,b,c 、a,b 、a生效，b,c、a,c、b、c等不生效（此处的顺序不是where条件后面的先后顺序，而是where条件中是否存在这些列，如果where中只存在a,c列，则不生效）。

索引生效，与where条件的顺序无关：

索引失效，与where条件的列是否存在有关：

带IN条件的联合索引失效

in的参数个数为1个，联合索引生效，大于1个，索引失效。所以使用了强制索引使联合索引生效。

原因分析：

第一、取决于B树的数据结构，单参数的IN只会得到一颗基于model子树，该子树的code本身是有序的，所以索引生效，查询效率高；多参数的IN会得到多颗基于model的子树，每颗子树的code字段是有序的，但是总体上可能不是有序的，所以索引失效，查询效率低。

第二、使用强制索引后，理论上无法保证order by的顺序，但是如果数据本身的特性，比如时间递增的这类数据，总体上还是有序的，笔者试过多中途径想要迫使强制索引得到错误的结果，结果都对了。强制索引需进一步研究。

2. 大数据量limit慎用

limit常用于分页中，有两种用法，三种写法：

偏移量offset较大的优化

limit偏移量较小时性能优秀，分页越到后面，偏移量递增，limit的性能会逐渐下降。

此时，通过子查询优化limit，效果如下：

以上数据来自一张超过2000万的MySQL单表，仅供参考，能够说明子查询明显能够提升效率，笔者开始尝试把子查询的order by去掉，发现查询效率又提升2倍，但是对比发现数据不正确，explain后发现查询优化器给出的子查询索引并不是id（此表建有多个索引，id是主键，区分度最高），这一点比较困惑。

ps：在sql语句中，limt关键字是最后才用到的。以下条件的出现顺序一般是：where->group by->having-order by->limit

mysql中查询第几行到第几行的记录

1、查询前n行

       查询第一行

2、查询第n行到第m行

        查询第4行到 第6行

3、查询后n行

查询最后一行

4、查询一条记录的下一条记录

查询一条记录的上一条记录

MySQL目前主要的索引类型有下面几种:

与前面的普通索引类似,但是他的索引列的值必须是唯一的,所以叫唯一索引,但是这个索引字段如果是空值是可以的,具体创建方式如下:

主键索引是一种特殊的索引,一个表只能有一个主键,不允许有空值,一般是创建表的时候创建主键索引,而且一般习惯设置成自增的,因为对弈MySQL的底层B+树存储起来很方便

组合索引指多个字段上创建的索引,只有在查询时候,查询条件中使用了创建索引时的第一个字段,索引才会生效,他使用遵循最左前缀原则.

索引生效情况:

select * from table where name=1

select * from table where name=1 and city=2

select * from table where name=1 and city=2 and age=3

索引不生效情况:

select * from table where name=1 and age=3

select * from table where city=2 and age=3

select * from table where age=3

select * from table where city=2

这个遵循的是最左原则,具体MySQL底层对联合索引的存储以及为什么是最左原则,参考本人另外一篇文章最后一段就能看明白

https://www.jianshu.com/p/99aabf9611a3

全文索引主要是用来查找文本中的关键字,而不是直接与索引中的值相比较.fulltext索引跟其他索引大不相同,他更像是一个搜索引擎,而不是简单的where 语句的参数匹配,fulltext索引配合match(匹配)和against(反对) *** 作使用,而不是一般的where语句加上like,他可以在create table,alter table,create index使用

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