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MySQL回表查詢與索引覆蓋的區別

2023-03-21 06:02:24

回表查詢

InnoDB索引分為兩大類,一類是聚集索引(Clustered Index),一類是非聚集索引(Secondary Index)

聚集索引(聚簇索引):葉子節點中存的是整行資料,找到索引也就找到了資料,索引即資料,表中行的物理順序與鍵值的邏輯(索引)順序相同,一個表只能包含一個聚集索引。因為索引(目錄)只能按照一種方法進行排序。

非聚集索引(普通索引、非聚簇索引、二級索引):非聚集索引的btree葉子節點中儲存的是當行資料的PK(主鍵)。例如MYISAM通過key_buffer把索引先快取到記憶體中,當需要存取資料時(通過索引存取資料),在記憶體中直接搜尋索引,然後通過索引找到磁碟相應資料,這也就是為什麼索引不在key buffer命中時,速度慢的原因。

為什麼非主鍵索引結構葉子結點儲存的是主鍵值?

減少了出現行移動或者資料頁分裂時二級索引的維護工作(當資料需要更新的時候,二級索引不需要修改,只需要修改聚簇索引,一個表只能有一個聚簇索引,其他的都是二級索引,這樣只需要修改聚簇索引就可以了,不需要重新構建二級索引)

在使用非聚集索引時,為了取到具體資料,則需要通過PK回到聚集索引裡去查詢資料。著就叫回表查詢。掃描了2次索引樹。所以效率相對較低。

索引覆蓋

索引覆蓋就是解決回表查詢的一種方案。見名知意,就是查詢的所有列均被所使用的索引列覆蓋(可以是單列索引也可以是聯合索引,通常是聯合索引,單列索引很難覆蓋查詢的所有列)。

因為索引中已經包含了要查詢的欄位的值,因此查詢的時候直接返回索引中的欄位值就可以了,不需要再到表中查詢,避免了對主鍵索引的二次查詢,也就提高了查詢的效率。

id為聚集索引,name為非聚集索引:

select name, age from t where name = 'lcc';

就需要回表查詢

索引覆蓋:

在SQL中只查詢name欄位。這樣name的索引就覆蓋到了所有的查詢列。

select name  from t where name = 'lcc';

將name的索引修改為聯合索引(name, age ),之後還是執行select name, age from t where name = 'lcc'。這樣也覆蓋到了所有的查詢列。
因為覆蓋索引必須要儲存索引的列值,而雜湊索引、空間索引和全文索引等都不儲存索引列值,從而只有使用B-Tree索引的資料可以做覆蓋索引。

進行索引覆蓋查詢時,在explain(執行計劃)的Extra列可以看到【Using Index】的資訊。

索引覆蓋的優點

  • 索引條目通常遠小於資料行的大小,因為覆蓋索引只需要讀取索引,極大地減少了資料的存取量。
  • 索引是按照列值順序儲存的,對於IO密集的範圍查詢會比隨機從磁碟讀取每一行資料的IO小很多。
  • 一些儲存引擎比如MyISAM在記憶體中只快取索引,資料則依賴作業系統來快取,因此要存取資料的話需要一次系統呼叫,使用覆蓋索引則避免了這一點。
  • 由於InnoDB的聚簇索引,覆蓋索引對InnoDB引擎下的資料庫表特別有用。因為InnoDB的二級索引在葉子節點中儲存了行的主鍵值,如果二級索引能夠覆蓋查詢,就避免了對主鍵索引的二次查詢。

哪些場景適合使用索引覆蓋來優化SQL

  • 當不需要查詢整行記錄時;
  • 全表count查詢優化;
  • Limit分頁查詢;

哪些情況下不要建索引

  • 表記錄太少
  • 經常增刪改的表或者欄位(如使用者餘額)
  • Where條件裡用不到的欄位不建立索引
  • 過濾性不好的不適合建索引(如性別)

索引下推

索引下推優化是 MySQL 5.6 引入的, 可以在索引遍歷過程中,對索引中包含的欄位先做判斷,直接過濾掉不滿足條件的記錄,減少回表次數

建立聯合索引:

KEY `username` (`name`,`age`) )

執行:

select * from user2 where name like 'j%' and age=99;

上面的查詢sql符合索引的最左字首原則,所以將會用到 username 索引

5.5中上面這個 SQL 的執行流程是這樣的:

  • 首先 MySQL 的 server 層呼叫儲存引擎獲取第一個以 j 開頭的 username。
  • 儲存引擎找到 username=‘j’ 的第一條記錄後,在 B+Tree 的葉子結點中儲存著主鍵 id,此時通過回表操作,去主鍵索引中找到該條記錄的完整資料,並返回給 server 層。
  • server 層拿到資料之後,判斷該條記錄的 age 是否為 99,如果 age=99,就把該條記錄返回給使用者端,如果 age!=99,那就就丟棄該記錄。

 5.6中上面這個 SQL 的執行流程是這樣的:

  • MySQL 的 server 層首先呼叫儲存引擎定位到第一個以 j 開頭的 username。
  • 找到記錄後,儲存引擎並不急著回表,而是繼續判斷這條記錄的 age 是否等於 99,如果 age=99,再去回表,如果 age 不等於 99,就不去回表了,直接繼續讀取下一條記錄。

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