《迅猛定位低效SQL?》留了一個(gè)尾巴：

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

多查詢了一個(gè)屬性，為何檢索過程完全不同?

• 什么是回表查詢?
• 什么是索引覆蓋?
• 如何實(shí)現(xiàn)索引覆蓋?
• 哪些場(chǎng)景，可以利用索引覆蓋來優(yōu)化SQL?

這些，這是今天要分享的內(nèi)容。

畫外音：本文試驗(yàn)基于MySQL5.6-InnoDB。

一、什么是回表查詢?

這先要從InnoDB的索引實(shí)現(xiàn)說起，InnoDB有兩大類索引：

• 聚集索引(clustered index)
• 普通索引(secondary index)

InnoDB聚集索引和普通索引有什么差異?

InnoDB聚集索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)行記錄，因此， InnoDB必須要有，且只有一個(gè)聚集索引：

• 如果表定義了PK，則PK就是聚集索引;
• 如果表沒有定義PK，則第一個(gè)not NULL unique列是聚集索引;
• 否則，InnoDB會(huì)創(chuàng)建一個(gè)隱藏的row-id作為聚集索引;

畫外音：所以PK查詢非?？?，直接定位行記錄。

InnoDB普通索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)主鍵值。

畫外音：注意，不是存儲(chǔ)行記錄頭指針，MyISAM的索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)記錄指針。

舉個(gè)栗子，不妨設(shè)有表：

t(id PK, name KEY, sex, flag); 

畫外音：id是聚集索引，name是普通索引。

表中有四條記錄：

 

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

兩個(gè)B+樹索引分別如上圖：

• id為PK，聚集索引，葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)行記錄;
• name為KEY，普通索引，葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)PK值，即id;

既然從普通索引無法直接定位行記錄，那普通索引的查詢過程是怎么樣的呢?

通常情況下，需要掃碼兩遍索引樹。

例如：

select * from t where name='lisi'; 

是如何執(zhí)行的呢?

如粉紅色路徑，需要掃碼兩遍索引樹：

• 先通過普通索引定位到主鍵值id=5;
• 在通過聚集索引定位到行記錄;

這就是所謂的回表查詢，先定位主鍵值，再定位行記錄，它的性能較掃一遍索引樹更低。

二、什么是索引覆蓋(Covering index)?

額，樓主并沒有在MySQL的官網(wǎng)找到這個(gè)概念。

畫外音：治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)吧?

借用一下SQL-Server官網(wǎng)的說法。

MySQL官網(wǎng)，類似的說法出現(xiàn)在explain查詢計(jì)劃優(yōu)化章節(jié)，即explain的輸出結(jié)果Extra字段為Using index時(shí)，能夠觸發(fā)索引覆蓋。

不管是SQL-Server官網(wǎng)，還是MySQL官網(wǎng)，都表達(dá)了：只需要在一棵索引樹上就能獲取SQL所需的所有列數(shù)據(jù)，無需回表，速度更快。

三、如何實(shí)現(xiàn)索引覆蓋?

常見的方法是：將被查詢的字段，建立到聯(lián)合索引里去。

仍是《迅猛定位低效SQL?》中的例子：

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

第一個(gè)SQL語句：

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

能夠命中name索引，索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了主鍵id，通過name的索引樹即可獲取id和name，無需回表，符合索引覆蓋，效率較高。

畫外音，Extra：Using index。

第二個(gè)SQL語句：

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

能夠命中name索引，索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了主鍵id，但sex字段必須回表查詢才能獲取到，不符合索引覆蓋，需要再次通過id值掃碼聚集索引獲取sex字段，效率會(huì)降低。

畫外音，Extra：Using index condition。

如果把(name)單列索引升級(jí)為聯(lián)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; 

可以看到：

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

都能夠命中索引覆蓋，無需回表。

畫外音，Extra：Using index。

四、哪些場(chǎng)景可以利用索引覆蓋來優(yōu)化SQL?

場(chǎng)景1：全表count查詢優(yōu)化

原表為：

user(PK id, name, sex)； 

直接：

select count(name) from user; 

不能利用索引覆蓋。

添加索引：

alter table user add key(name); 

就能夠利用索引覆蓋提效。

場(chǎng)景2：列查詢回表優(yōu)化

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

這個(gè)例子不再贅述，將單列索引(name)升級(jí)為聯(lián)合索引(name, sex)，即可避免回表。

場(chǎng)景3：分頁查詢

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

將單列索引(name)升級(jí)為聯(lián)合索引(name, sex)，也可以避免回表。

InnoDB聚集索引普通索引，回表，索引覆蓋，希望這1分鐘大家有收獲。

 

提示，如果你不清楚explain結(jié)果Extra字段為Using index的含義，請(qǐng)閱讀前序文章：《如何利用工具，迅猛定位低效SQL?》

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

戳這里，看該作者更多好文