Mysql中什么是最左前缀原则?

这是针对MySQL的索引而言。

单个字段索引时,采用该索引字段进行模糊查询时,只有左边没有%时,该索引才其效果。

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在组合索引中,必须按字段顺序写查询条件,否则就会让索引失效,这也是最左前缀原则之一。如下:

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为什么mysql索引遵循最左前缀匹配原则

你可以认为联合索引是闯关游戏的设计

例如你这个联合索引是state/city/zipCode

那么state就是第一关 city是第二关, zipCode就是第三关

你必须匹配了第一关,才能匹配第二关,匹配了第一关和第二关,才能匹配第三关

你不能直接到第二关的

索引的格式就是第一层是state,第二层才是city

Mysql联合索引的最左前缀原则以及b+tree

       覆盖索引,这一点是最重要的,重所周知非主键索引会先查到主键索引的值再从主键索引上拿到想要的值,这样多一次查询索引下推。但是覆盖索引可以直接在非主键索引上拿到相应的值,减少一次查询。

        在一张大表中 如果有 (a,b,c)联合索引就等于同时加上了 (a) (ab) (abc) 三个索引 减少了存储上的一部分的开销和操作开销

        梯度漏斗,比如 select *from t where a = 1 and b = 2 and c = 3; 就等于在满足 a = 1 的一部分数据中过滤掉b = 2 的 再从 a = 1 and b = 2 过滤掉 c = 3 的,越多查询越高效。

    即最左优先,在检索数据时从联合索引的最左边开始匹配,类似于给(a,b,c)这三个字段加上联合索引就等于同时加上了 (a) (ab) (abc) 这三种组合的查询优化

    举个栗子:

CREATE TABLE `user`  (

  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  `name` varchar(25),

  `sex` varchar(25) ,

  `city` varchar(25) ,

  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,

  INDEX `name`(`name`, `sex`, `city`) USING BTREE

)

EXPLAIN select *from`user` where sex=”;

这样是无法触发联合索引的,因为不符合最左原则,没有命中(a) (ab) (abc) 这种组合

+—-+————-+——-+————+——-+—————+——+———+——+——+———-+————————–+| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                    |+—-+————-+——-+————+——-+—————+——+———+——+——+———-+————————–+|  1 | SIMPLE      | user  | NULL      | index | NULL          | name | 309    | NULL |    3 |    33.33 | Using where; Using index |+—-+————-+——-+————+——-+—————+——+———+——+——+———-+————————–+1 rowinset (0.02 sec)

   另外使用执行计划一定要看结果,只有possible_keys有值的情况下才是命中索引

    查询条件要符合最左原则才能使用到索引

    注意: where条件的顺序是否会影响索引的命中,就是本来(ab)的组合,故意写where语句时写成(ba),答案是没有影响,只要遵循了索引的最左原则即可,至少在mysql5.7测试没有问题。

    最后,谈谈索引的底层数据结构b+tree

    我们知道BTREE 每个节点都是一个二元数组: [key, data],所有节点都可以存储数据。key为索引key,data为除key之外的数据。

    查找算法:首先从根节点进行二分查找,如果找到则返回对应节点的data,否则对相应区间的指针指向的节点递归进行查找,直到找到节点或未找到节点返回空指针

    B+Tree有以下不同点:非叶子节点不存储data,只存储索引key;只有叶子节点才存储data,而Mysql中B+Tree:在经典B+Tree的基础上进行了优化,增加了顺序访问指针。在B+Tree的每个叶子节点增加一个指向相邻叶子节点的指针,就形成了带有顺序访问指针的B+Tree。这样就提高了区间访问性能:请见下图,如果要查询key为从18到49的所有数据记录,当找到18后,只需顺着节点和指针顺序遍历即可

依据来源(官网的文档 ):

深入浅析Mysql联合索引最左匹配原则

之前在网上看到过很多关于mysql联合索引最左前缀匹配的文章,自以为就了解了其原理,最近面试时和面试官交流,发现遗漏了些东西,这里自己整理一下这方面的内容。

最左前缀匹配原则

在mysql建立联合索引时会遵循最左前缀匹配的原则,即最左优先,在检索数据时从联合索引的最左边开始匹配,示例:

对列col1、列col2和列col3建一个联合索引

KEY test_col1_col2_col3 on test(col1,col2,col3);

联合索引 test_col1_col2_col3 实际建立了 (col1)、(col1,col2)、(col,col2,col3) 三个索引。

SELECT * FROM test WHERE col1=“1” AND clo2=“2” AND clo4=“4”

上面这个查询语句执行时会依照最左前缀匹配原则,检索时会使用索引(col1,col2)进行数据匹配。

注意

索引的字段可以是任意顺序的,如:

SELECT * FROM test WHERE col1=“1” AND clo2=“2”

SELECT * FROM test WHERE col2=“2” AND clo1=“1”

这两个查询语句都会用到索引(col1,col2),mysql创建联合索引的规则是首先会对联合合索引的最左边的,也就是第一个字段col1的数据进行排序,在第一个字段的排序基础上,然后再对后面第二个字段col2进行排序。其实就相当于实现了类似 order by col1 col2这样一种排序规则。

有人会疑惑第二个查询语句不符合最左前缀匹配:首先可以肯定是两个查询语句都保函索引(col1,col2)中的col1、col2两个字段,只是顺序不一样,查询条件一样,最后所查询的结果肯定是一样的。既然结果是一样的,到底以何种顺序的查询方式最好呢?此时我们可以借助mysql查询优化器explain,explain会纠正sql语句该以什么样的顺序执行效率最高,最后才生成真正的执行计划。

减少开销 。建一个联合索引(col1,col2,col3),实际相当于建了(col1),(col1,col2),(col1,col2,col3)三个索引。每多一个索引,都会增加写操作的开销和磁盘空间的开销。对于大量数据的表,使用联合索引会大大的减少开销!

覆盖索引 。对联合索引(col1,col2,col3),如果有如下的sql: select col1,col2,col3 from test where col1=1 and col2=2。那么MySQL可以直接通过遍历索引取得数据,而无需回表,这减少了很多的随机io操作。减少io操作,特别的随机io其实是dba主要的优化策略。所以,在真正的实际应用中,覆盖索引是主要的提升性能的优化手段之一。

效率高 。索引列越多,通过索引筛选出的数据越少。有1000W条数据的表,有如下sql:select from table where col1=1 and col2=2 and col3=3,假设假设每个条件可以筛选出10%的数据,如果只有单值索引,那么通过该索引能筛选出1000W10%=100w条数据,然后再回表从100w条数据中找到符合col2=2 and col3= 3的数据,然后再排序,再分页;如果是联合索引,通过索引筛选出1000w10% 10% *10%=1w,效率提升可想而知!

引申

对于联合索引(col1,col2,col3),查询语句 SELECT * FROM test WHERE col2=2; 是否能够触发索引?

大多数人都会说NO,实际上却是YES。

原因:

EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE col2=2;

EXPLAIN SELECT * FROM test WHERE col1=1;

观察上述两个explain结果中的type字段。查询中分别是:

index: 这种类型表示mysql会对整个该索引进行扫描。要想用到这种类型的索引,对这个索引并无特别要求,只要是索引,或者某个联合索引的一部分,mysql都可能会采用index类型的方式扫描。但是呢,缺点是效率不高,mysql会从索引中的第一个数据一个个的查找到最后一个数据,直到找到符合判断条件的某个索引。所以,上述语句会触发索引。

ref: 这种类型表示mysql会根据特定的算法快速查找到某个符合条件的索引,而不是会对索引中每一个数据都进行一一的扫描判断,也就是所谓你平常理解的使用索引查询会更快的取出数据。而要想实现这种查找,索引却是有要求的,要实现这种能快速查找的算法,索引就要满足特定的数据结构。简单说,也就是索引字段的数据必须是有序的,才能实现这种类型的查找,才能利用到索引。

以上所述是我给大家介绍的Mysql联合索引最左匹配原则,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,我会及时回复大家的。

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