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深耕MySQL - 解析如何使用联合索引执行查询

2022-02-24 23:31:33 作者：互联网

文章目录

- - 1. 什么是联合索引
  - 2. 使用联合索引执行查询（索引列是否生效）

1. 什么是联合索引

同时以多个列作为排序规则，也就是同时为多个列建立索引。比如，我们想让B+树按照c2列和c3列的大小进行排序，这两包含两层含义：

先把各个记录和页按照c2列进行排序；
在记录的c2列相同的情况下，再采用c3列进行排序；

为c2列和c3列建立索引，示意图为：
在这里插入图片描述
在上图的B+树中需要注意以下两点：

每条目录项记录都由c2例、c3列、页号这3部分组成。各条记录先按照c2列的值进行排序，如果记录的c2列相同，则按照c3列的值进行排序。
B+树叶子节点处的用户记录由c2列、c3列和主键c1列组成。

注意：以c2列和c3列的大小为排序规则建立的B+树索引为联合索引，也称为复合索引或多列索引。它本质上也是一个二级索引，它的索引列包括c2列和c3列。

以c2和c3列的大小为排序规则建立联合索引和分别为c2和c3列建立索引的表述是不同的，不同点如下：

(1) 建立联合索引只会建立上面的一颗B+树；
(2) 为c2和c3列分别建立索引时，则会分别以c2和c3列的大小为排序规则建立两颗B+树；

如果是联合索引，则页面和记录先按照索引列中前面的列排序：如果该列的值相同，再按照索引列中后面的列的值排序。

2. 使用联合索引执行查询（索引列是否生效）

首先建立一张表，并未表中的列建立索引：

create table single_table(
	id int not auto_increment, 
	key1 varchar(100),         
	key2 int,
	kay3 varchar(100),
	key_part1 varchar(100),
	key_part2 varchar(100),
	key_part3 varchar(100),
	primary key(id),          # 聚簇索引
	key idx_key1(key1),       # 二级索引
	unique key uk_key2(key2), # 二级索引，而且该索引是唯一二级索引
	key idx_key3(key3),       # 二级索引
	key idx_key_part(key_part1,key_part2,key_part3) # 二级索引，也是联合索引
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;

联合索引的索引列包含多个列，B+树中的每一层页面以及每个页面中的记录采用的排序规则较为复杂。以single_table表中的idx_key_part为例，它采用的排序规则如下：

(1) 先按照key_part1列的值进行排序；

(2) 在key_part1列的值相同的情况下，再按照key_part2列的值进行排序；

(3) 在key_part1和key_part2列的值都相同的情况下，再按照key_part3列的值进行排序；

如下为idx_key_part索引的简化示意图，省去目录项记录和单双向链表：
在这里插入图片描述
例1、对于查询语句Q1来说：

select * from single_table where key_part1='a';

由于二级索引记录idx_key_part是先按照key_part1列的值排序的，所以符合key_part1='a'条件的所有记录肯定是相邻的，我们可以定位到符合key_part1='a’条件的第一条记录，然后沿着记录所在的单向链表向后扫描，直到某条记录不符合key_part1='a’的条件为止。（如果本页面中的记录扫描完了，就根据叶子节点的双向链表继续向下扫描）。

由于我们的查询列表是*，也就是需要读取完整的用户记录，所以从上述扫描区间中每获取一条二级索引记录，就需要根据二级索引记录的id列的值执行回表操作，也就是到聚簇索引中找到相应的聚簇索引记录。
在这里插入图片描述

例2、对于查询语句Q2来说：

select * from single_table where key_part1='a' and key_part2='b';

由于二级索引记录是按照key_part1列的值排序的，在key_part1列的值相等的情况下再按照key_part2列进行排序，所以符合key_part1='a'和key_part2='b'条件的二级索引记录肯定是相邻的。我们可以定位到符合key_part1='a' and key_part2='b'条件的第一条记录，然后沿着记录所在的单向链表向后扫描，直到某条记录不符合key_part1='a'或key_part2='b'条件为止。
在这里插入图片描述
例3、对于查询语句Q3来说：

select * from single_table where key_part1='a' and key_part2='b' and key_part3='c';

由于二级索引记录是先按照key_part1列的值排序的，在key_part1列的值相等的情况下再按照key_part2列进行排序，在key_part1和key_part2列的值都相等的情况，再按照key_part3列进行排序，所以符合条件key_part1='a' and key_part2='b' and key_part3='c'条件的二级索引记录肯定是相邻的。我们可以定位到符合key_part1='a' and key_part2='b' and key_part3='c'条件的第一条记录，然后沿着记录所在的单向链表向后扫描，直到某条记录不符合key_part1='a' 或 key_part2='b 或key_part3='c'条件为止，当然，每一条二级索引记录都需要进行回表操作。
在这里插入图片描述
例4、对于查询语句Q4来说：

select * from single_table where key_part1<'a';

由于二级索引记录idx_key_part是先按照key_part1列的值排序的，所以符合key_part1<'a'条件的所有记录肯定是相邻的，我们可以定位到符合key_part1<'a’条件的第一条记录，然后沿着记录所在的单向链表向后扫描，直到某条记录不符合key_part1<'a’的条件为止
在这里插入图片描述

例5、对于查询语句Q5来说:

seelct * from single_table where key_part2='a'

由于二级索引记录不是直接按照key_part2列的值排序的，所以符合key_part2='a’的二级索引记录可能并不相邻，也就是说我们不能通过这个key_part2='a’搜索条件来减少需要扫描的记录数量。在这种情况下，我们是不会使用idx_key_part索引执行查询的。

例6、对于查询语句Q6来说:

select * from single_table where key_part1='a' and key_part3='c';

由于二级索引记录idx_key_part是先按照key_part1列的值排序的，所以符合key_part1='a'条件的所有记录肯定是相邻的，但是对于符合key_part1='a'条件的二级索引记录来说，并不是直接按照key_part3列进行排序的，也就是说我们不能根据根据搜索条件key_part3='c'来进一步减少需要扫描的数量。

如果使用idx_key_part索引执行查询，可以定位到符合key_part1='a’条件的第一条记录，然后沿着记录所在的单向链表向后扫描，知道某条记录不符合key_part1='a’条件为止，与key_part3='c’无关，即只有key_part1列走了索引。

标签：深耕,记录,索引,part2,part1,key,MySQL,排序
来源： https://blog.csdn.net/qq_42764468/article/details/123123254