MySQL中的全表掃描和索引樹掃描的範例詳解

2022-05-15 13:00:14

引言

在學習mysql時，我們經常會使用explain來檢視sql查詢的索引等優化手段的使用情況。在使用explain時，我們可以觀察到，explain的輸出有一個很關鍵的列，它就是type屬性，type表示的是掃描方式，代表 MySQL 使用了哪種索引型別，不同的索引型別的查詢效率是不一樣的。

在type這一列，有如下一些可能的選項：

system：系統表，少量資料，往往不需要進行磁碟IOconst：常數連線eq_ref：主鍵索引(primary key)或者非空唯一索引(unique not null)等值掃描ref：非主鍵非唯一索引等值掃描range：範圍掃描index：索引樹掃描ALL：全表掃描(full table scan)

在上面列出的7種選項中，前面五種我就不詳細講了，可以參考Mysql Explain之type詳解這篇文章。我當時對於前五種屬性是比較容易就理解了的，但是對於後面兩種即索引樹掃描和全表掃描我還是存在一些疑問。

索引樹掃描我們是比較熟悉的，它就是會遍歷聚簇索引樹，底層是一顆B+樹，葉子節點儲存了所有的實際行資料。其實，全表掃描也是掃描的聚簇索引樹，因為聚簇索引樹的葉子節點中儲存的就是實際資料，只要掃描遍歷聚簇索引樹就可以得到全表的資料了。

那索引樹掃描和全表掃描究竟有什麼區別呢？

以下將以一個範例來詳細分析這兩種掃描方式的區別。

範例

我們建立一張t_article表：

create table t_article(
    t_article_id int primary key auto_increment,
    t_title varchar(40),
);

在我們建立的t_article表中，只有兩個欄位，一個是主鍵t_article_id，另一個是普通欄位t_title。

我們知道，InnoDB會將聚簇索引預設建立在主鍵上，而聚簇索引樹中的葉子節點就儲存了整張表的行資料。

接著，我們分別設計兩個sql查詢case：

走主鍵索引

explain SELECT t_article_id FROM t_article;

走全表掃描：

explain SELECT t_title FROM t_article;

以上兩個查詢都沒有where查詢，按理來說底層的sql執行情況應該是差不多的。

結果分析

我們可以來看看上面兩種查詢的結果，在查詢時使用explain語句輸出sql執行的詳細資訊。

1.走索引掃描

id	select_type	table	partitions	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	filtered	Extra
1	SIMPLE	t_article		index		PRIMARY	4		2	100	Using index

2.走全表掃描

id	select_type	table	partitions	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	filtered	Extra
1	SIMPLE	t_article		ALL

從以上兩個查詢結果中我們可以發現，走主鍵索引的查詢和走全表的查詢是不一樣的。我們前面也提到了，InnoDB的索引是使用B+樹來實現的，而主鍵索引中儲存了整張表的資料，那全表掃描時其實也是掃描的主鍵索引。那為什麼這兩種查詢會不一樣呢？按理來說都是查詢的主鍵索引，它們應該是一樣的。

其實，它們兩者是有一些細節區別的。

比如，第一個查詢，它的優化手段是使用索引樹掃描，也就是type中顯示的index屬性，而且它還使用了覆蓋索引，即Extra列中的Using index屬性。之所以第一個查詢能夠使用這兩種優化手段，其實是因為select查詢的結果列只包含主鍵，而主鍵的值是可以直接在遍歷聚簇索引樹時確定，也不需要回表查詢了。

對於第二個查詢，它也沒有使用where進行過濾，而且它的select結果列包含的是普通列，並不是主鍵或者其他索引列，所以它會走全表掃描。而全表掃描其實底層也是掃描的聚簇索引樹，也就是底層的B+樹。這種全表掃描與索引樹掃描有一個明顯區別，那就是，全表掃描不僅僅需要掃描索引列，還需要掃描每個索引列中指向的實際資料，這裡包含了所有的非索引列資料。

前面的分析可能還是有點生硬和難以理解，具體地，我們通過下面一張圖來更直觀地看一下：

圖片源自:從資料頁的角度看 B+ 樹

從上面的圖我們可以看到，對於索引掃描來講，它只需要讀取葉子節點的所有key，也就是索引的鍵，而不需要讀取具體的data行資料；而對於全表掃描來說，它無法僅僅通過讀取索引列獲得需要的資料，還需要讀取具體的data資料才能獲取select中指定的非索引列的具體值。所以，全表掃描的效率相比於索引樹掃描相對較低一點，但是差距不是很大。

參考

【mysql】全表掃描過程 & 聚簇索引區別和聯絡
 從資料頁的角度看 B+ 樹

到此這篇關於MySQL中的全表掃描和索引樹掃描的文章就介紹到這了,更多相關mysql全表掃描和索引樹掃描內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！

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