如何避免回表查詢？什么是索引覆蓋？ | 1分鐘MySQL優(yōu)化系列
《迅猛定位低效SQL?》留了一個(gè)尾巴：
- select id,name where name='shenjian'
- select id,name,sex where name='shenjian'
多查詢了一個(gè)屬性，為何檢索過(guò)程完全不同?
- 什么是回表查詢?
- 什么是索引覆蓋?
- 如何實(shí)現(xiàn)索引覆蓋?
- 哪些場(chǎng)景，可以利用索引覆蓋來(lái)優(yōu)化SQL?
這些，這是今天要分享的內(nèi)容。
畫(huà)外音：本文試驗(yàn)基于MySQL5.6-InnoDB。
一、什么是回表查詢?
這先要從InnoDB的索引實(shí)現(xiàn)說(shuō)起，InnoDB有兩大類索引：
- 聚集索引(clustered index)
- 普通索引(secondary index)
InnoDB聚集索引和普通索引有什么差異?
InnoDB聚集索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)行記錄，因此， InnoDB必須要有，且只有一個(gè)聚集索引：
- 如果表定義了PK，則PK就是聚集索引;
- 如果表沒(méi)有定義PK，則第一個(gè)not NULL unique列是聚集索引;
- 否則，InnoDB會(huì)創(chuàng)建一個(gè)隱藏的row-id作為聚集索引;
畫(huà)外音：所以PK查詢非常快，直接定位行記錄。
InnoDB普通索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)主鍵值。
畫(huà)外音：注意，不是存儲(chǔ)行記錄頭指針，MyISAM的索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)記錄指針。
舉個(gè)栗子，不妨設(shè)有表：
- t(id PK, name KEY, sex, flag);
畫(huà)外音：id是聚集索引，name是普通索引。
表中有四條記錄：
- 1, shenjian, m, A
- 3, zhangsan, m, A
- 5, lisi, m, A
- 9, wangwu, f, B
兩個(gè)B+樹(shù)索引分別如上圖：
- id為PK，聚集索引，葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)行記錄;
- name為KEY，普通索引，葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)PK值，即id;
既然從普通索引無(wú)法直接定位行記錄，那普通索引的查詢過(guò)程是怎么樣的呢?
通常情況下，需要掃碼兩遍索引樹(shù)。
例如：
- select * from t where name='lisi';
是如何執(zhí)行的呢?
如粉紅色路徑，需要掃碼兩遍索引樹(shù)：
- 先通過(guò)普通索引定位到主鍵值id=5;
- 在通過(guò)聚集索引定位到行記錄;
這就是所謂的回表查詢，先定位主鍵值，再定位行記錄，它的性能較掃一遍索引樹(shù)更低。
二、什么是索引覆蓋(Covering index)?
額，樓主并沒(méi)有在MySQL的官網(wǎng)找到這個(gè)概念。
畫(huà)外音：治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)吧?
借用一下SQL-Server官網(wǎng)的說(shuō)法。
MySQL官網(wǎng)，類似的說(shuō)法出現(xiàn)在explain查詢計(jì)劃優(yōu)化章節(jié)，即explain的輸出結(jié)果Extra字段為Using index時(shí)，能夠觸發(fā)索引覆蓋。
不管是SQL-Server官網(wǎng)，還是MySQL官網(wǎng)，都表達(dá)了：只需要在一棵索引樹(shù)上就能獲取SQL所需的所有列數(shù)據(jù)，無(wú)需回表，速度更快。
三、如何實(shí)現(xiàn)索引覆蓋?
常見(jiàn)的方法是：將被查詢的字段，建立到聯(lián)合索引里去。
仍是《迅猛定位低效SQL?》中的例子：
- create table user (
- id int primary key,
- name varchar(20),
- sex varchar(5),
- index(name)
- )engine=innodb;
第一個(gè)SQL語(yǔ)句：
- select id,name from user where name='shenjian';
能夠命中name索引，索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了主鍵id，通過(guò)name的索引樹(shù)即可獲取id和name，無(wú)需回表，符合索引覆蓋，效率較高。
畫(huà)外音，Extra：Using index。
第二個(gè)SQL語(yǔ)句：
- select id,name,sex from user where name='shenjian';
能夠命中name索引，索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了主鍵id，但sex字段必須回表查詢才能獲取到，不符合索引覆蓋，需要再次通過(guò)id值掃碼聚集索引獲取sex字段，效率會(huì)降低。
畫(huà)外音，Extra：Using index condition。
如果把(name)單列索引升級(jí)為聯(lián)合索引(name, sex)就不同了。
- create table user (
- id int primary key,
- name varchar(20),
- sex varchar(5),
- index(name, sex)
- )engine=innodb;
可以看到：
- select id,name ... where name='shenjian';
- select id,name,sex ... where name='shenjian';
都能夠命中索引覆蓋，無(wú)需回表。
畫(huà)外音，Extra：Using index。
四、哪些場(chǎng)景可以利用索引覆蓋來(lái)優(yōu)化SQL?
場(chǎng)景1：全表count查詢優(yōu)化
原表為：
- user(PK id, name, sex)；
直接：
- select count(name) from user;
不能利用索引覆蓋。
添加索引：
- alter table user add key(name);
就能夠利用索引覆蓋提效。
場(chǎng)景2：列查詢回表優(yōu)化
- select id,name,sex ... where name='shenjian';
這個(gè)例子不再贅述，將單列索引(name)升級(jí)為聯(lián)合索引(name, sex)，即可避免回表。
場(chǎng)景3：分頁(yè)查詢
- select id,name,sex ... order by name limit 500,100;
將單列索引(name)升級(jí)為聯(lián)合索引(name, sex)，也可以避免回表。
InnoDB聚集索引普通索引，回表，索引覆蓋，希望這1分鐘大家有收獲。
提示，如果你不清楚explain結(jié)果Extra字段為Using index的含義，請(qǐng)閱讀前序文章：《如何利用工具，迅猛定位低效SQL?》
【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】
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