1、問(wèn)題開(kāi)篇

本文來(lái)自于我近期工作中遇到的一個(gè)真實(shí)問(wèn)題，稍作整理后分享給大家~

一張用戶表，其中 phone 添加了普通索引：

CREATE TABLE users (
	id bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵ID',
	name varchar(32) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名稱',
	phone varchar(16) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '手機(jī)',
	created_at timestamp NOT NULL DEFAULT '1970-01-01 16:00:00' COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',
	updated_at timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時(shí)間',
	PRIMARY KEY (id),
	KEY idx_phone (phone)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='用戶表';

分別執(zhí)行以下 SQL：

1、字符串類型查詢

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE phone = '2';

執(zhí)行計(jì)劃如下：

2、數(shù)值型查詢

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE phone = 2;

執(zhí)行計(jì)劃如下：

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：

當(dāng)索引字段 `phone` 為字符串類型時(shí)，字符串查詢時(shí)候使用了索引`idx_phone`，而數(shù)值類型查詢時(shí)候竟無(wú)法使用索引`idx_phone`。

2、問(wèn)題引申

假如索引字段為整型的話，那用字符串查詢時(shí)會(huì)不會(huì)走索引呢？

實(shí)踐出真知，我們來(lái)驗(yàn)證一下。

同樣如上表，修改字段 `phone` 類型由 varchar 變更為 bigint：

ALTER TABLE users MODIFY COLUMN phone bigint(16) NOT NULL COMMENT '手機(jī)';

然后，分別執(zhí)行以下 SQL：

1、字符串類型查詢

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE phone = '2';

執(zhí)行計(jì)劃如下：

2、數(shù)值型查詢

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE phone = 2;

執(zhí)行計(jì)劃如下：

執(zhí)行后發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是以字符串查詢還是以數(shù)值型查詢都會(huì)用到索引。

小結(jié)：

• 當(dāng)索引字段是數(shù)值類型時(shí)，數(shù)值型或者字符型查詢都不影響索引的使用。
• 當(dāng)索引字段是字符類型時(shí)，數(shù)值型查詢無(wú)法使用索引，字符型查詢可正常使用索引。

3、跟進(jìn)探究

為什么會(huì)是這樣呢？其根源就是 MySQL 的隱式類型轉(zhuǎn)換。

3.1 什么是隱式類型轉(zhuǎn)換？

在 MySQL 中，當(dāng)操作符與不同類型的操作數(shù)一起使用時(shí)，會(huì)發(fā)生類型轉(zhuǎn)換以使操作數(shù)兼容，則會(huì)發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換。

即 MySQL 會(huì)根據(jù)需要自動(dòng)將數(shù)字轉(zhuǎn)換為字符串，或者將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字。

mysql> SELECT 1+'1';
-> 2
mysql> SELECT CONCAT(2,' test');
-> '2 test'

很明顯，上面的 SQL 語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程中就出現(xiàn)了隱式轉(zhuǎn)化。

從結(jié)果我們可以判定，SQL1 中將字符串的“1”轉(zhuǎn)換為數(shù)字 1，而在 SQL2 中，將數(shù)字 2 轉(zhuǎn)換為字符串“2”。

3.2 如何避免隱式類型轉(zhuǎn)換？

3.2.1 清楚轉(zhuǎn)換規(guī)則

只有當(dāng)清楚的知道隱式類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則，才能從根本上避免產(chǎn)生隱式類型轉(zhuǎn)換。

參考 MySQL 文檔相關(guān)描述，確定隱式類型轉(zhuǎn)換規(guī)則：

1、兩個(gè)參數(shù)至少有一個(gè)是 NULL 時(shí)，比較的結(jié)果也是 NULL，例外是使用 <=> 對(duì)兩個(gè) NULL 做比較時(shí)會(huì)返回 1，這兩種情況都不需要做類型轉(zhuǎn)換

2、兩個(gè)參數(shù)都是字符串，會(huì)按照字符串來(lái)比較，不做類型轉(zhuǎn)換

3、兩個(gè)參數(shù)都是整數(shù)，按照整數(shù)來(lái)比較，不做類型轉(zhuǎn)換

4、十六進(jìn)制的值和非數(shù)字做比較時(shí)，會(huì)被當(dāng)做二進(jìn)制串

5、有一個(gè)參數(shù)是 TIMESTAMP 或 DATETIME，并且另外一個(gè)參數(shù)是常量，常量會(huì)被轉(zhuǎn)換為 timestamp

6、有一個(gè)參數(shù)是 decimal 類型，如果另外一個(gè)參數(shù)是 decimal 或者整數(shù)，會(huì)將整數(shù)轉(zhuǎn)換為 decimal 后進(jìn)行比較，如果另外一個(gè)參數(shù)是浮點(diǎn)數(shù)，則會(huì)把 decimal 轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行比較

7、所有其他情況下，兩個(gè)參數(shù)都會(huì)被轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)再進(jìn)行比較

驗(yàn)證示例：

mysql> SELECT 'aa' + 1;
-> '1'
mysql> show warnings;
+---------+------+----------------------------------------+
| Level   | Code | Message                                |
+---------+------+----------------------------------------+
| Warning | 1292 | Truncated incorrect DOUBLE value: 'aa' |
+---------+------+----------------------------------------+

上述示例中，將字符串 'aa' 和 1 進(jìn)行求和，因?yàn)?'aa' 和數(shù)字 1 的類型不同，通過(guò)上述轉(zhuǎn)換規(guī)則并且經(jīng)查看 warnings 可以確認(rèn)：隱式類型轉(zhuǎn)化將字符串轉(zhuǎn)為了 double 類型。

由于字符串是非數(shù)字型的，所以就會(huì)被轉(zhuǎn)換為 0，因此計(jì)算結(jié)果：0+1=1

3.2.2 使用內(nèi)置函數(shù)顯示轉(zhuǎn)換

MySQL 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，提供了 cast() 和 convert()。

相同點(diǎn)：兩者都是進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)的功能基本等同

不同點(diǎn)：兩者的語(yǔ)法不同：cast(value as type) 、 convert(value,type)

將數(shù)值型轉(zhuǎn)換為字符串型，應(yīng)用示例如下：

mysql> SELECT CAST(123 as char);
-> '123'
mysql> SELECT CONVERT(123, char);
-> '123'

假如應(yīng)用在開(kāi)篇描述問(wèn)題的查詢中，則如下所示：

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE phone = CAST(123 AS CHAR);

結(jié)果所示：

結(jié)果顯示同應(yīng)用字符串類型參數(shù)一樣，可使用索引`idx_phone`。

3.2.3 類型保持一致

最簡(jiǎn)單的一種，保證查詢應(yīng)用規(guī)范，SQL 參數(shù)類型與數(shù)據(jù)庫(kù)中字段類型保持一致即可。

3.3 字符類型轉(zhuǎn)換

另外，關(guān)于字符串類型轉(zhuǎn)換的一些補(bǔ)充：

mysql> select '1a2b3c' = 1;
-> 1
mysql> select 'a1b2c3' = 0;
-> 1

從上面的例子可以得出：

• 如果字符串的第一個(gè)字符就是非數(shù)字的字符，那么轉(zhuǎn)換為數(shù)字就是 0；
• 如果字符串以數(shù)字開(kāi)頭，那轉(zhuǎn)換的數(shù)字就是開(kāi)頭的那些數(shù)字對(duì)應(yīng)的值，直到遇到非數(shù)字字符才結(jié)束。

4、總結(jié)

本文主要從問(wèn)題入手，繼而進(jìn)行問(wèn)題引申，最終挖掘出問(wèn)題根源：MySQL 隱式類型轉(zhuǎn)換。

同時(shí)也告誡我們?nèi)粘Ｔ趯?xiě) SQL 時(shí)一定要檢查參數(shù)類型與數(shù)據(jù)庫(kù)字段類型是否一致，否則可能造成隱式類型轉(zhuǎn)換，不能正常應(yīng)用索引，造成慢查詢，甚至拖垮整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)集群。

如果參數(shù)不一致，也可以考慮使用 CAST 函數(shù)顯性轉(zhuǎn)換成一致類型。

數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)及應(yīng)用絕非易事，需要考慮的因素太多了，大家應(yīng)用過(guò)程注意保持敬畏心。

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