MySQL 回表查询与索引覆盖,怎么优化?(5/38)

多查一个列就要回表?把被查询的列建进索引里

数据库内核实践第 5 课封面:数据库内核05:MySQL 回表查询与索引覆盖,怎么优化?

多查一个列就要回表?把被查询的列建进索引里

《数据库内核原理》第 5 篇:回表查询与索引覆盖。

第 32 篇《MySQL explain 的 type:七种扫描方式,从快到慢》留了一个尾巴:

select id,name from user where name='shenjian'

select id,name,sex from user where name='shenjian'

多查询了一个属性,为何检索过程完全不同?

什么是回表查询?

什么是索引覆盖?

如何实现索引覆盖?

哪些场景,可以利用索引覆盖来优化SQL?

这些,是今天要分享的内容。

本文试验基于MySQL5.6-InnoDB。

什么是回表查询?

这先要从InnoDB的索引实现说起,InnoDB有两大类索引:

(1)聚集索引(clustered index);

(2)普通索引(secondary index);

InnoDB聚集索引和普通索引有什么差异?

InnoDB聚集索引的叶子节点存储行记录,因此, InnoDB必须要有,且只有一个聚集索引:

(1)如果表定义了PK,则PK就是聚集索引;

(2)如果表没有定义PK,则第一个not NULL unique列是聚集索引;

(3)否则,InnoDB会创建一个隐藏的row-id作为聚集索引;

所以PK查询非常快,直接定位行记录。

InnoDB普通索引的叶子节点存储主键值。

注意,不是存储行记录头指针,MyISAM的索引叶子节点存储记录指针。

举个栗子,不妨设有表:

t(id PK, name KEY, sex, flag);

id是聚集索引,name是普通索引。

表中有四条记录:

1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B

id 聚集索引与 name 普通索引两棵 B+树的构造

两个B+树索引分别如上图:

(1)id为PK,聚集索引,叶子节点存储行记录;

(2)name为KEY,普通索引,叶子节点存储PK值,即id;

既然从普通索引无法直接定位行记录,那普通索引的查询过程是怎么样的呢?

通常情况下,需要扫描两遍索引树。

例如:

select * from t where name='lisi';

是如何执行的呢?

回表查询路径:先 name 索引定位 id=5,再走聚集索引定位行记录

如粉红色路径,需要扫描两遍索引树:

(1)先通过普通索引定位到主键值id=5;

(2)在通过聚集索引定位到行记录;

这就是所谓的回表查询,先定位主键值,再定位行记录,它的性能较扫一遍索引树更低。

什么是索引覆盖(Covering index)?

额,楼主并没有在MySQL的官网找到这个概念。

借用一下SQL-Server官网的说法。

SQL-Server 官网对索引覆盖的说法截图

MySQL官网,类似的说法出现在explain查询计划优化章节,即explain的输出结果Extra字段为Using index时,能够触发索引覆盖。

MySQL 官网 explain 输出 Extra 为 Using index 的说明截图

不管是SQL-Server官网,还是MySQL官网,都表达了:只需要在一棵索引树上就能获取SQL所需的所有列数据,无需回表,速度更快。

如何实现索引覆盖?

常见的方法是:将被查询的字段,建立到联合索引里去。

仍是第 32 篇《MySQL explain 的 type:七种扫描方式,从快到慢》中的例子:

create table user (
id int primary key,
name varchar(20),
sex varchar(5),
index(name)
)engine=innodb;

第一个SQL语句:

第一个 SQL 的 explain 结果截图

select id,name from user where name='shenjian';

能够命中name索引,索引叶子节点存储了主键id,通过name的索引树即可获取id和name,无需回表,符合索引覆盖,效率较高。

Extra:Using index。

第二个SQL语句:

第二个 SQL 的 explain 结果截图

select id,name,sex from user where name='shenjian';

能够命中name索引,索引叶子节点存储了主键id,但sex字段必须回表查询才能获取到,不符合索引覆盖,需要再次通过id值扫描聚集索引获取sex字段,效率会降低。

Extra:Using index condition。

如果把(name)单列索引升级为联合索引(name, sex)就不同了。

create table user (
id int primary key,
name varchar(20),
sex varchar(5),
index(name, sex)
)engine=innodb;

升级为联合索引后两个 SQL 的 explain 结果截图

可以看到:

select id,name ... where name='shenjian';

select id,name,sex ... where name='shenjian';

都能够命中索引覆盖,无需回表。

Extra:Using index。

哪些场景可以利用索引覆盖来优化SQL?

场景1:全表count查询优化

全表 count 查询加索引前后的 explain 对比截图

原表为:

user(PK id, name, sex);

直接:

select count(name) from user;

不能利用索引覆盖。

添加索引:

alter table user add key(name);

就能够利用索引覆盖提效。

场景2:列查询回表优化

select id,name,sex ... where name='shenjian';

这个例子不再赘述,将单列索引(name)升级为联合索引(name, sex),即可避免回表。

场景3:分页查询

select id,name,sex ... order by name limit 500,100;

将单列索引(name)升级为联合索引(name, sex),也可以避免回表。

InnoDB聚集索引普通索引,回表,索引覆盖,希望这1分钟大家有收获。

提示,如果你不清楚explain结果Extra字段为Using index的含义,请阅读前序文章:第 33 篇《MySQL explain 的 Extra:六个待优化信号》

检验一下

检索练习 · 回表查询

什么是回表查询?

检索练习 · 索引覆盖

explain 输出中,Extra 字段出现什么时表示触发了索引覆盖?

检索练习 · 实现方式

select id,name,sex … where name=’shenjian’ 命中了 name 单列索引但仍要回表,怎么优化?

检索练习 · 优化场景

下列哪些场景可以利用索引覆盖来优化 SQL?

索引覆盖是「让索引命中更多」,下一篇反过来——第 6 篇:MySQL 两类隐蔽的全表扫描,为什么命中不了索引?

知其然,知其所以然。思路比结论更重要。

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