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一文揭秘MySQL索引失效原因與優(yōu)化方案

 更新時(shí)間:2025年07月16日 09:56:52   作者:都叫我大帥哥  
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了MySQL中出現(xiàn)索引失效的原因以及相關(guān)優(yōu)化方案,文中的示例代碼講解詳細(xì),感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

索引小劇場(chǎng):某日,程序員小明發(fā)現(xiàn)SQL查詢突然從0.1秒暴增到5秒。索引委屈巴巴:“主人,不是我不干活,是你老給我穿小鞋啊!”

一、索引:數(shù)據(jù)庫(kù)世界的超級(jí)目錄

索引如同圖書(shū)館的圖書(shū)目錄:

  • 聚簇索引:書(shū)架按編號(hào)排序(數(shù)據(jù)即索引)
  • 二級(jí)索引:獨(dú)立目錄卡片(需回表查詢)
  • B+樹(shù)結(jié)構(gòu):多叉平衡樹(shù),3層可存2000萬(wàn)數(shù)據(jù)(假設(shè)每頁(yè)16KB)
// Java中創(chuàng)建索引示例(Spring Data JPA)
@Entity
@Table(indexes = @Index(columnList = "username,email", name = "idx_user_identity"))
public class User {
    @Id
    private Long id;
    private String username; // 索引列
    private String email;    // 索引列
    private Integer age;
    // Getter/Setter省略
}

二、索引罷工的五大罪狀(失效場(chǎng)景)

1.最左匹配原則

-- 創(chuàng)建聯(lián)合索引
CREATE INDEX idx_soldier ON army(squad, team, soldier);

-- 有效查詢 ?
SELECT * FROM army WHERE squad = 'A'; 
SELECT * FROM army WHERE squad = 'A' AND team = 2;

-- 索引罷工 ?
SELECT * FROM army WHERE team = 2;        -- 跳過(guò)squad
SELECT * FROM army WHERE soldier = 'Tom'; -- 跳過(guò)頭兩列

原理:聯(lián)合索引如電話簿,必須先按省→市→姓名查找,跳級(jí)查詢無(wú)效

2.隱式轉(zhuǎn)換

// Java代碼中常見(jiàn)的類型錯(cuò)誤
@Query("SELECT u FROM User u WHERE u.username = :name") // username是varchar
User findByUsername(@Param("name") Integer name); // 傳入Integer類型!

執(zhí)行SQL:

SELECT * FROM user WHERE username = 100; 
-- 類型轉(zhuǎn)換導(dǎo)致:username列索引失效!

原理:MySQL被迫對(duì)索引列做類型轉(zhuǎn)換(CAST),如同要求目錄同時(shí)支持字母和數(shù)字排序

3.函數(shù)計(jì)算

-- 生日字段有索引
SELECT * FROM user WHERE YEAR(birthday) = 1990;  -- 索引失效 ?

-- 優(yōu)化方案 ?
SELECT * FROM user 
WHERE birthday BETWEEN '1990-01-01' AND '1990-12-31';

血淚案例:某電商平臺(tái)因DATE(create_time)查詢導(dǎo)致CPU飆升90%

4.范圍查詢阻斷連鎖反應(yīng)

CREATE INDEX idx_sales ON orders(region, amount, product);

-- 索引僅用到 region 和 amount ?
SELECT * FROM orders 
WHERE region = 'East' 
  AND amount > 1000 
  AND product = 'Phone';

破解方案:調(diào)整索引順序?yàn)?code>(region, product, amount)

5.OR引發(fā)的危機(jī)

-- 即使name和age都有獨(dú)立索引
SELECT * FROM user WHERE name = 'John' OR age = 30;
-- MySQL通常選擇全表掃描!

優(yōu)化方案:改用UNION

SELECT * FROM user WHERE name = 'John'
UNION ALL
SELECT * FROM user WHERE age = 30;

三、原理深潛:B+樹(shù)為何罷工

當(dāng)發(fā)生索引失效時(shí):

  • 優(yōu)化器計(jì)算使用索引的成本
  • 若預(yù)計(jì)掃描超過(guò)30%數(shù)據(jù)(默認(rèn)閾值)
  • 選擇全表掃描作為“更優(yōu)方案”

冷知識(shí)FORCE INDEX可強(qiáng)制使用索引,但如同用槍逼工人干活,慎用!

四、避坑指南:四大生存法則

前綴索引策略

ALTER TABLE article ADD INDEX idx_title(title(10));

對(duì)長(zhǎng)文本取前N個(gè)字符(需保證區(qū)分度>90%)

覆蓋索引護(hù)盾

-- 建立覆蓋索引
CREATE INDEX idx_covering ON orders(user_id, status, amount);

-- 查詢只需索引列
SELECT user_id, status FROM orders WHERE user_id = 1001;

索引下推(ICP)

MySQL 5.6+ 黑科技:

在存儲(chǔ)引擎層提前過(guò)濾數(shù)據(jù)

索引散兵清理

-- 每月檢查無(wú)用索引
SELECT * FROM sys.schema_unused_indexes;

五、最佳實(shí)踐:索引優(yōu)化軍規(guī)

場(chǎng)景錯(cuò)誤做法正確方案
分頁(yè)查詢LIMIT 1000000,10WHERE id > last_id LIMIT
狀態(tài)字段索引建在gender列用枚舉值或放棄索引
JSON字段查詢WHERE json->'$.id'=10生成列+索引
模糊查詢LIKE '%關(guān)鍵字%'全文索引或ES
// 分頁(yè)優(yōu)化Java實(shí)現(xiàn)
public Page<User> getUsers(Long lastId, int limit) {
    String sql = "SELECT * FROM user WHERE id > ? ORDER BY id ASC LIMIT ?";
    return jdbcTemplate.query(sql, new BeanPropertyRowMapper<>(), lastId, limit);
}

六、面試考點(diǎn)區(qū)

問(wèn)題1:varchar字段傳int參數(shù)為何索引失效?

:觸發(fā)隱式轉(zhuǎn)換→索引列計(jì)算→B+樹(shù)失效→全表掃描

問(wèn)題2:如何判斷索引選擇性?

SELECT COUNT(DISTINCT col)/COUNT(*) FROM table

結(jié)果>0.2適合建索引

問(wèn)題3:EXPLAIN中哪些信號(hào)危險(xiǎn)?

  • type: ALL(核爆級(jí))
  • Extra: Using filesort(排序?yàn)?zāi)難)
  • rows: 1000000(預(yù)估掃描行數(shù))

七、終極總結(jié):與索引和平共處原則

設(shè)計(jì)階段

  • 優(yōu)先整數(shù)字段索引
  • 聯(lián)合索引遵循ASC排序原則

開(kāi)發(fā)階段

// MyBatis防類型事故
@Param("userId") Long userId // 而非Integer

運(yùn)維階段

-- 每月執(zhí)行
ANALYZE TABLE orders; 
OPTIMIZE TABLE critical_data;

最后忠告:索引不是銀彈!200萬(wàn)數(shù)據(jù)以下,精心設(shè)計(jì)的索引比分布式更有效;500萬(wàn)以上,考慮分庫(kù)分表+索引的組合拳。

附錄:索引健康檢查清單

- [ ] 所有SQL都通過(guò)EXPLAIN驗(yàn)證
- [ ] 聯(lián)合索引列順序符合查詢模式
- [ ] 避免在WHERE子句中使用函數(shù)
- [ ] 定期清理冗余索引(工具:pt-duplicate-key-checker)
- [ ] 為慢查詢?cè)O(shè)置監(jiān)控(>0.5秒報(bào)警)

到此這篇關(guān)于一文揭秘MySQL索引失效原因與優(yōu)化方案的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL索引失效內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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