深入浅析Mysql联合索引原理 之 最左匹配原则。

前言

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，最近面试时和大牛交流中，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：

CREATE TABLE `student` (
  `Id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增Id',
  `Gid` int(11) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '年级id',
  `Cid` int(11) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '班级id',
  `SId` int(11) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '学号',
  `Name` varchar(10) COLLATE utf8_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
  PRIMARY KEY (`Id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;

对列Gid、列Cid和列Sid建一个联合索引

create unique index uni_Gid_Cid_SId on student(Gid,Cid,SId)

联合索引 uni_Gid_Cid_SId 实际建立了(Gid)、(Gid,Cid)、(Gid,Cid,SId)三个索引。

插入模拟数据

INSERT INTO `student` (`Gid`, `Cid`, `SId`, `Name`) VALUES (floor(rand() * rand() *rand() * 1000000000) , floor(rand() *  rand() *rand() * 1000000000) , floor(rand() * rand() * rand() *1000000000) , rand());

查询实例：

SELECT * FROM student WHERE Gid=68778 AND Cid=465176354 AND Name='0.56437948'

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(Gid,Cid)进行数据匹配。

注意

索引的字段可以是任意顺序的，如：

SELECT * FROM student WHERE Gid=68778      AND Cid=465176354 ;
SELECT * FROM student WHERE Cid=465176354  AND Gid=68778;

这两个查询语句都会用到索引(Gid,Cid)，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Gid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Cid进行排序。其实就相当于实现了类似 order by Gid Cid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(Gid,Cid)中的Gid、Cid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。

那么问题产生了？既然结果是一样的，到底以何种顺序的查询方式最好呢？

所以，而此时那就是我们的mysql查询优化器该登场了，sql语句中字段的顺序不需要和联合索引中定义的字段顺序一致，查询优化器会自己调整顺序，mysql查询优化器会判断纠正这条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。所以，当然是我们能尽量的利用到索引时的查询顺序效率最高咯，所以mysql查询优化器会最终以这种顺序进行查询执行。

为什么要使用联合索引

减少开销。建一个联合索引(Gid,Cid,SId)，实际相当于建了(Gid)、(Gid,Cid)、(Gid,Cid,SId)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(Gid,Cid,SId)，如果有如下的sql: select Gid,Cid,SId from student where Gid=1 and Cid=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 Gid=1 and Cid=2 and SId=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Gid=2 and Cid= 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！

缺点。联合索引越多，索引列越多，则创建的索引越多，索引都是存储在磁盘里的，通过索引算法(Btree代表索引算法使用二叉树的形式来做索引的)来查找数据，的确可以极大的提高查询效率，但是与此同时增删改的同时，需要更新索引，同样是需要花时间的，并且索引所占的磁盘空间也不小。

建议。单表尽可能不要超过一个联合索引，单个联合索引不超过3个字段。

引申

对于联合索引(Gid,Cid,SId)，查询语句SELECT * FROM student WHERE Cid = 465176354 ;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 student WHERE SId=465176354;
EXPLAIN SELECT * FROM student WHERE Gid=68778 

观察上述两个explain结果中的type字段。查询中分别是：

• type: index
• type: ref

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。

总结

以上所述是给大家介绍的mysql联合索引最左匹配原则，希望对大家有所帮助