索引失效底层原理分析,这么多年终于有人讲清楚了

前言

吊打面试官又来啦,今天咱们讲讲MySQL索引为何会失效,不少文章和培训机构的教程,都只会告诉你,在什么状况下索引会失效。面试

好比:没遵循最佳左前缀法则、范围查询的右边会失效、like查询用不到索引等等sql

可是没有一我的告诉你,索引失效的原理是什么,老哥今天就告诉你们,让大家知其然,还要知其因此然数据库

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单值索引B+树图

单值索引在B+树的结构里,一个节点只存一个键值对编程

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联合索引

开局一张图,由数据库的a字段和b字段组成一个联合索引
image.pngspa

从本质上来讲,联合索引也是一个B+树,和单值索引不一样的是,联合索引的键值对不是1,而是大于1个。code

a, b 排序分析

a顺序:1,1,2,2,3,3blog

b顺序:1,2,1,4,1,2排序

你们能够发现a字段是有序排列,b字段是无序排列(由于B+树只能选一个字段来构建有序的树)教程

一不当心又会发现,在a相等的状况下,b字段是有序的。索引

你们想一想平时编程中咱们要对两个字段排序,是否是先按照第一个字段排序,若是第一个字段出现相等的状况,就用第二个字段排序。这个排序方式一样被用到了B+树里。

分析最佳左前缀原理

先举一个遵循最佳左前缀法则的例子

select * from testTable where a=1 and b=2

分析以下:

首先a字段在B+树上是有序的,因此咱们能够经过二分查找法来定位到a=1的位置。

其次在a肯定的状况下,b是相对有序的,由于有序,因此一样能够经过二分查找法找到b=2的位置。

再来看看不遵循最佳左前缀的例子

select * from testTable where b=2

分析以下:

咱们来回想一下b有顺序的前提:在a肯定的状况下。

如今你的a都飞了,那b确定是不能肯定顺序的,在一个无序的B+树上是没法用二分查找来定位到b字段的。

因此这个时候,是用不上索引的。你们懂了吗?
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范围查询右边失效原理

举例

select * from testTable where a>1 and b=2

分析以下:

首先a字段在B+树上是有序的,因此能够用二分查找法定位到1,而后将全部大于1的数据取出来,a能够用到索引。

b有序的前提是a是肯定的值,那么如今a的值是取大于1的,可能有10个大于1的a,也可能有一百个a。

大于1的a那部分的B+树里,b字段是无序的(开局一张图),因此b不能在无序的B+树里用二分查找来查询,b用不到索引。

like索引失效原理

where name like "a%"

where name like "%a%"

where name like "%a"

咱们先来了解一下%的用途

  • %放在右边,表明查询以"a"开头的数据,如:abc
  • 两个%%,表明查询数据中包含"a"的数据,如:cab、cba、abc
  • %放在左边,表明查询以"a"为结尾的数据,如cba

为何%放在右边有时候能用到索引

  • %放右边叫作:前缀
  • %%叫作:中缀
  • %放在左边叫作:后缀

没错,这里依然是最佳左前缀法则这个概念

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你们能够看到,上面的B+树是由字符串组成的。

字符串的排序方式:先按照第一个字母排序,若是第一个字母相同,就按照第二个字母排序。。。以此类推

开始分析

1、%号放右边(前缀)

因为B+树的索引顺序,是按照首字母的大小进行排序,前缀匹配又是匹配首字母。因此能够在B+树上进行有序的查找,查找首字母符合要求的数据。因此有些时候能够用到索引。

2、%号放左边

是匹配字符串尾部的数据,咱们上面说了排序规则,尾部的字母是没有顺序的,因此不能按照索引顺序查询,就用不到索引。

3、两个%%号

这个是查询任意位置的字母知足条件便可,只有首字母是进行索引排序的,其余位置的字母都是相对无序的,因此查找任意位置的字母是用不上索引的。

总结

这里把一些经典的索引失效案例给你们分析了,但愿能引起你们的思考,可以经过这些案例,明白其余状况索引失效的原理。

以后咱们在讲讲,如何经过索引查询到数据整个流程,InnoDBMyISAM两个引擎底层索引的实现区别。

授人以鱼不如授人以渔,这一瞬间,老哥感受本身特别的shuai

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