15 道精选 MySQL 索引面（完?? 结）

）

索引是 MySQL 中非常重要的一块内容，今天通过 15 个问题来把索引搞清楚。

1. 索引是什么？

640

• 索引是一种能提高数据库查询效率的数据结构。它可以比作一本字典的目录，可以帮

你快速找到对应的记录。

• 索引一般存储在磁盘的文件中，它是占用物理空间的。

• 正所谓水能载舟，也能覆舟。适当的索引能提高查询效率，过多的索引会影响数据库

表的插入和更新功能。

2. MySQL 索引有哪些类型

640

数据结构维度

• B+树索引：所有数据存储在叶子节点，复杂度为 O(logn)，适合范围查询。

• 哈希索引: 适合等值查询，检索效率高，一次到位。

• 全文索引：MyISAM 和 InnoDB 中都支持使用全文索引，一般在文本类型

char,text,varchar 类型上创建。

• R-Tree 索引: 用来对 GIS 数据类型创建 SPATIAL 索引

物理存储维度

• 聚集索引：聚集索引就是以主键创建的索引，在叶子节点存储的是表中的数据。

（Innodb 存储引擎）

• 非聚集索引：非聚集索引就是以非主键创建的索引，在叶子节点存储的是主键和索引

列。（Innodb 存储引擎）

逻辑维度

• 主键索引：一种特殊的唯一索引，不允许有空值。

• 普通索引：MySQL 中基本索引类型，允许空值和重复值。

• 联合索引：多个字段创建的索引，使用时遵循最左前缀原则。

• 唯一索引：索引列中的值必须是唯一的，但是允许为空值。

• 空间索引：MySQL5.7 之后支持空间索引，在空间索引这方面遵循 OpenGIS 几何数

据模型规则。

3. 索引什么时候会失效？

• 查询条件包含 or，可能导致索引失效

• 如果字段类型是字符串，where 时一定用引号括起来，否则索引失效

• like 通配符可能导致索引失效。

• 联合索引，查询时的条件列不是联合索引中的第一个列，索引失效。

• 在索引列上使用 mysql 的内置函数，索引失效。

• 对索引列运算（如，+、-、*、/），索引失效。

• 索引字段上使用（！= 或者 < >，not in）时，可能会导致索引失效。

• 索引字段上使用 is null， is not null，可能导致索引失效。

• 左连接查询或者右连接查询查询关联的字段编码格式不一样，可能导致索引失效。

• mysql 估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引。

4. 哪些场景不适合建立索引？

• 数据量少的表，不适合加索引

• 更新比较频繁的也不适合加索引

• 区分度低的字段不适合加索引（如性别）

• where、group by、order by 等后面没有使用到的字段，不需要建立索引

• 已经有冗余的索引的情况（比如已经有 a,b 的联合索引，不需要再单独建立 a 索引）

5. 为什么要用 B+树，为什么不用二叉树？

可以从几个维度去看这个问题，查询是否够快，效率是否稳定，存储数据多少，

以及查找磁盘次数，为什么不是二叉树，为什么不是平衡二叉树，为什么不是 B

树，而偏偏是 B+树呢？

为什么不是一般二叉树？

如果二叉树特殊化为一个链表，相当于全表扫描。平衡二叉树相比于二叉查找 树来说，

查找效率更稳定，总体的查找速度也更快。

为什么不是平衡二叉树呢？

我们知道，在内存比在磁盘的数据，查询效率快得多。如果树这种数据结构作 为索引，

那我们每查找一次数据就需要从磁盘中读取一个节点，也就是我们说 的一个磁盘块，但

是平衡二叉树可是每个节点只存储一个键值和数据的，如果 是 B 树，可以存储更多的节

点数据，树的高度也会降低，因此读取磁盘的次数 就降下来啦，查询效率就快啦。

那为什么不是 B 树而是 B+树呢？

• B+树非叶子节点上是不存储数据的，仅存储键值，而 B 树节点中不仅存储 键值，也

会存储数据。innodb 中页的默认大小是 16KB，如果不存储数据，那 么就会存储更

多的键值，相应的树的阶数（节点的子节点树）就会更大，树就 会更矮更胖，如此

一来我们查找数据进行磁盘的 IO 次数有会再次减少，数据查 询的效率也会更快。

• B+树索引的所有数据均存储在叶子节点，而且数据是按照顺序排列的，链 表连着

的。那么 B+树使得范围查找，排序查找，分组查找以及去重查找变得 异常简单。

6. 一次 B+树索引树查找过程

假设有以下表结构，并且初始化了这几条数据

CREATE TABLE `employee` (

`id` int(11) NOT NULL,

`name` varchar(255) DEFAULT NULL,

`age` int(11) DEFAULT NULL,

`date` datetime DEFAULT NULL,

`sex` int(1) DEFAULT NULL,

PRIMARY KEY (`id`),

KEY `idx_age` (`age`) USING BTREE

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

insert into employee values(100,'小伦',43,'2021-01-20','0');

insert into employee values(200,'俊杰',48,'2021-01-21','0');

insert into employee values(300,'紫琪',36,'2020-01-21','1');

insert into employee values(400,'立红',32,'2020-01-21','0');

insert into employee values(500,'易迅',37,'2020-01-21','1');

insert into employee values(600,'小军',49,'2021-01-21','0');

insert into employee values(700,'小燕',28,'2021-01-21','1');

执行这条查询 SQL，需要执行几次的树搜索操作？可以画下对应的索引树结构图~

select * from Temployee where age=32;

其实这个，这个大家可以先画出 idx_age 普通索引的索引结构图，大概如下：

640

再画出 id 主键索引，我们先画出聚族索引结构图，如下：

640

这条 SQL 查询语句执行大概流程是这样的：

• 搜索 idx_age 索引树，将磁盘块 1 加载到内存，由于 32<43,搜索左路分支，到磁盘

寻址磁盘块 2。

• 将磁盘块 2 加载到内存中，由于 32<36,搜索左路分支，到磁盘寻址磁盘块 4。

• 将磁盘块 4 加载到内存中，在内存继续遍历，找到 age=32 的记录，取得 id = 400.

• 拿到 id=400 后，回到 id 主键索引树。

• 搜索 id 主键索引树，将磁盘块 1 加载到内存，因为 300<400<500,所以在选择中间分

支，到磁盘寻址磁盘块 3。

• 虽然在磁盘块 3，找到了 id=400，但是它不是叶子节点，所以会继续往下找。到磁盘

寻址磁盘块 8。

• 将磁盘块 8 加载内存，在内存遍历，找到 id=400 的记录，拿到 R4 这一行的数据，

好的，大功告成。

7. 什么是回表？如何减少回表？

当查询的数据在索引树中，找不到的时候，需要回到主键索引树中去获取，这个过程叫做

回表。

比如在第 6 小节中，使用的查询 SQL

select * from Temployee where age=32;

需要查询所有列的数据，idx_age 普通索引不能满足，需要拿到主键 id 的值后，再回到

id 主键索引查找获取，这个过程就是回表。

8. 什么是覆盖索引？

如果我们查询 SQL 的 select * 修改为 select id, age 的话，其实是不需要回表的。因为 id

和 age 的值，都在 idx_age 索引树的叶子节点上，这就涉及到覆盖索引的知识点了。

覆盖索引是 select 的数据列只用从索引中就能够取得，不必回表，换句话说，

查询列要被所建的索引覆盖。

9. 聊聊索引的最左前缀原则

索引的最左前缀原则，可以是联合索引的最左 N 个字段。比如你建立一个组合索引

（a,b,c），其实可以相当于建了（a），（a,b）,(a,b,c)三个索引，大大提高了索引复用能

力。

当然，最左前缀也可以是字符串索引的最左 M 个字符。。比如，你的普通索引树是酱

紫：

640

这个 SQL: select * from employee where name like '小%' order by age desc; 也是命中

索引的。

640

10. 索引下推了解过吗？什么是索引下推

给你这个 SQL：

select * from employee where name like '小%' and age=28 and sex='0';

其中，name 和 age 为联合索引（idx_name_age）。

如果是 Mysql5.6 之前，在 idx_name_age 索引树，找出所有名字第一个字是“小”的人，

拿到它们的主键 id，然后回表找出数据行，再去对比年龄和性别等其他字段。如图：

640

有些朋友可能觉得奇怪，idx_name_age（name,age)不是联合索引嘛？为什么选出包

含“小”字后，不再顺便看下年龄 age 再回表呢，不是更高效嘛？所以呀，MySQL 5.6 就

引入了索引下推优化，可以在索引遍历过程中，对索引中包含的字段先做判断，直接过滤

掉不满足条件的记录，减少回表次数。

因此，MySQL5.6 版本之后，选出包含“小”字后，顺表过滤 age=28

640

11. 大表如何添加索引

如果一张表数据量级是千万级别以上的，那么，如何给这张表添加索引？

我们需要知道一点，给表添加索引的时候，是会对表加锁的。如果不谨慎操作，有可能出

现生产事故的。可以参考以下方法：

1. 先创建一张跟原表 A 数据结构相同的新表 B。

2. 在新表 B 添加需要加上的新索引。

3. 把原表 A 数据导到新表 B

4. rename 新表 B 为原表的表名 A，原表 A 换别的表名；

12. 如何知道语句是否走索引查询？

explain 查看 SQL 的执行计划，这样就知道是否命中索引了。

当 explain 与 SQL 一起使用时，MySQL 将显示来自优化器的有关语句执行计划的信息。

640

一般来说，我们需要重点关注 type、rows、filtered、extra、key。

1.2.1 type

type 表示连接类型，查看索引执行情况的一个重要指标。以下性能从好到坏依次：

system > const > eq_ref > ref > ref_or_null > index_merge > unique_subquery >

index_subquery > range > index > ALL

• system：这种类型要求数据库表中只有一条数据，是 const 类型的一个特例，一般情

况下是不会出现的。

• const：通过一次索引就能找到数据，一般用于主键或唯一索引作为条件，这类扫描

效率极高，，速度非常快。

• eq_ref：常用于主键或唯一索引扫描，一般指使用主键的关联查询

• ref : 常用于非主键和唯一索引扫描。

• ref_or_null：这种连接类型类似于 ref，区别在于 MySQL 会额外搜索包含 NULL 值

的行

• index_merge：使用了索引合并优化方法，查询使用了两个以上的索引。

• unique_subquery：类似于 eq_ref，条件用了 in 子查询

• index_subquery：区别于 unique_subquery，用于非唯一索引，可以返回重复值。

• range：常用于范围查询，比如：between … and 或 In 等操作

• index：全索引扫描

• ALL：全表扫描

1.2.2 rows

该列表示 MySQL 估算要找到我们所需的记录，需要读取的行数。对于 InnoDB 表，此数

字是估计值，并非一定是个准确值。

1.2.3 filtered

该列是一个百分比的值，表里符合条件的记录数的百分比。简单点说，这个字段表示存储

引擎返回的数据在经过过滤后，剩下满足条件的记录数量的比例。

1.2.4 extra

该字段包含有关 MySQL 如何解析查询的其他信息，它一般会出现这几个值：

• Using filesort：表示按文件排序，一般是在指定的排序和索引排序不一致的情况才会

出现。一般见于 order by 语句

• Using index ：表示是否用了覆盖索引。

• Using temporary: 表示是否使用了临时表,性能特别差，需要重点优化。一般多见于

group by 语句，或者 union 语句。

• Using where : 表示使用了 where 条件过滤.

• Using index condition：MySQL5.6 之后新增的索引下推。在存储引擎层进行数据过

滤，而不是在服务层过滤，利用索引现有的数据减少回表的数据。

1.2.5 key

该列表示实际用到的索引。一般配合 possible_keys 列一起看。

13.Hash 索引和 B+树区别是什么？你在设计索引是怎么抉择的？

• B+树可以进行范围查询，Hash 索引不能。

• B+树支持联合索引的最左侧原则，Hash 索引不支持。

• B+树支持 order by 排序，Hash 索引不支持。

• Hash 索引在等值查询上比 B+树效率更高。（但是索引列的重复值很多的话，Hash

冲突，效率降低）。

• B+树使用 like 进行模糊查询的时候，like 后面（比如%开头）的话可以起到优化的作

用，Hash 索引根本无法进行模糊查询。

14. 索引有哪些优缺点？

优点：

• 索引可以加快数据查询速度，减少查询时间

• 唯一索引可以保证数据库表中每一行的数据的唯一性

缺点：

• 创建索引和维护索引要耗费时间

• 索引需要占物理空间，除了数据表占用数据空间之外，每一个索引还要占用一定的物

理空间

• 以表中的数据进行增、删、改的时候，索引也要动态的维护。

15. 聚簇索引与非聚簇索引的区别

聚簇索引并不是一种单独的索引类型，而是一种数据存储方式。它表示索引结构和数据一

起存放的索引。非聚集索引是索引结构和数据分开存放的索引。

接下来，我们分不同存存储引擎去聊哈~

在 MySQL 的 InnoDB 存储引擎中， 聚簇索引与非聚簇索引最大的区别，在于叶节点是否

存放一整行记录。聚簇索引叶子节点存储了一整行记录，而非聚簇索引叶子节点存储的是

主键信息，因此，一般非聚簇索引还需要回表查询。

• 一个表中只能拥有一个聚集索引（因为一般聚簇索引就是主键索引），而非聚集索引

一个表则可以存在多个。

• 一般来说，相对于非聚簇索引，聚簇索引查询效率更高，因为不用回表。

而在 MyISM 存储引擎中，它的主键索引，普通索引都是非聚簇索引，因为数据和索引是

分开的，叶子节点都使用一个地址指向真正的表数据。