【Mysql性能优化系列】一文了解MySQL最左匹配原则

比眉伴天荒 2024-04-06 11:40 37阅读 0赞

## 前言 ##

> 索引匹配遵循最左匹配原则，那是为什么呢？欲知详情，请看下文分解。

## 概述 ##

> MySQL存储引擎InnoDB 索引都是B-tree数据结构。空间索引使用 R-trees。

InnoDB架构图：

![在这里插入图片描述][a930be3d3b0d438bac0a4809c231f4c7.png]

### B-Tree与B+Tree区别 ###

> Innodb 存储引擎的 B-Tree 索引实际使用的存储结构实际上是 B+Tree。

**B+Tree**在 **B-Tree** 数据结构的基础上做了改造，在每一个Leaf Nod 上面出了存放索引键的相关信息之外，还存储了指向与该 **Leaf Node** 相邻的后一个 **LeafNode** 的指针信息（**增加了顺序访问指针**），这主要是为了加快检索多个相邻 Leaf Node 的效率考虑。

### 联合索引树 ###

创建一个`（name,age,address)`的联合索引，索引树如下：  
![在这里插入图片描述][ca328ef6a0634b3e8822e14795d7ba70.png]  
上图中name的值是有顺序的按首字母的 a,b,c 排，而age和address的值是没有顺序的。

所以age = 38这种查询条件没有办法利用索引，因为联合索引首先是按name排序的，age是无序的。

## 最左匹配 ##

> 最左匹配原则：最左优先，以最左边的为起点任何连续的索引都能匹配上。同时遇到范围查询(>、<、between、like)就会停止匹配。

假如建立联合索引（a,b,c)

### 全值匹配查询 ###

> 全值匹配指的是和索引中的所有列进行匹配。

select * from table_name where a = '1' and b = '2' and c = '3' 
    select * from table_name where b = '2' and a = '1' and c = '3' 
    select * from table_name where c = '3' and b = '2' and a = '1'

![在这里插入图片描述][a0870e2beffd4732aa3b4b7221772fd3.png]

**where子句几个搜索条件顺序调换不影响查询结果，因为Mysql中有查询优化器，会自动优化查询顺序**

### 匹配最左前缀 ###

> 只使用索引的第一列。

select * from table_name where a = '1'

select * from table_name where  b = '2' 
    select * from table_name where  c = '3'
    select * from table_name where  b = '1' and c = '3'

这些没有从最左边开始，最后查询没有用到索引，用的是全表扫描

![在这里插入图片描述][3f031d4ac6ee491697ef93275b94f8e2.png]

select * from table_name where a = '1' and c = '3'

![在这里插入图片描述][5d51f1bb19b948caa393625705972cf0.png]

**如果不连续时，只用到了a列的索引，b列和c列都没有用到**

### 匹配列前缀 ###

> 匹配某一列值得开头部分。

select * from table_name where a like 'As%'; //前缀都是排好序的，走索引查询
    select * from table_name where  a like '%As'//全表查询
    select * from table_name where  a like '%As%'//全表查询

### 匹配范围值 ###

select * from table_name where  a > 1 and a < 3

可以对最左边的列进行范围查询

select * from table_name where  a > 1 and a < 3 and b > 1;

多个列同时进行范围查找时，只有对索引最左边的那个列进行范围查找才用到B+树索引，也就是只有a用到索引，在1<a<3的范围内b是无序的，不能用索引，找到1<a<3的记录后，只能根据条件 b > 1继续逐条过滤。

### 精确匹配某一列并范围匹配另外一列 ###

如果左边的列是精确查找的，右边的列可以进行范围查找

select * from table_name where  a = 1 and b > 3;

a=1的情况下b是有序的，进行范围查找走的是联合索引。

## 排序 ##

一般情况下，我们只能把记录加载到内存中，再用一些排序算法，比如快速排序，归并排序等在内存中对这些记录进行排序，有时候查询的结果集太大不能在内存中进行排序的话，还可能暂时借助磁盘空间存放中间结果，排序操作完成后再把排好序的结果返回客户端。  
**MySQL中把这种再内存中或磁盘上进行排序的方式统称为文件排序。**

文件排序非常慢，但如果order子句用到了索引列，就有可能省去文件排序的步骤：  
因为b+树索引本身就是按照上述规则排序的，所以可以直接从索引中提取数据，然后进行回表操作取出该索引中不包含的列就好了。

order by的子句后面的顺序也必须按照索引列的顺序给出，比如

select * from table_name order by a,b,c limit 10;

![在这里插入图片描述][bab8b157b53b435ea14066446885845a.png]

**如下颠倒顺序的没有用到索引：**

select * from table_name order by b,c,a limit 10;

![在这里插入图片描述][4a059f67cf8847538abefe87e1153daf.png]

**如下用到部分索引：**

select * from table_name order by a limit 10;
    select * from table_name order by a,b limit 10;

**如下联合索引左边列为常量，后边的列排序可以用到索引：**

select * from table_name where a =1 order by b,c limit 10;

![在这里插入图片描述][176a38640e174633b6c80881722b2e34.png]

![在这里插入图片描述][9f80c58679d34a179ca3e89e79f28a58.png]  
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