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导语

在数据检索的过程中，经常会有多个列的匹配需求，今天介绍下联合索引的使用以及最左匹配原则的案例。

最左匹配原则作用在联合索引中，假如表中有一个联合索引（tcol01,tcol02,tcol03），只有当SQL使用到tcol01、tcol02索引的前提下，tcol03的索引才会被使用；同理只有tcol01的索引被使用的前提下，tcol02的索引才会被使用。

下面我们来列举几个例子来说明。

步骤

使用 `mysql_random_data_load` 创建测试数据

建库和建表

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS test;

CREATE TABLE `test`.`t3` (

  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  `tcol01` tinyint(4) DEFAULT NULL,

  `tcol02` smallint(6) DEFAULT NULL,

  `tcol03` mediumint(9) DEFAULT NULL,

  `tcol04` int(11) DEFAULT NULL,

  `tcol05` bigint(20) DEFAULT NULL,

  `tcol06` float DEFAULT NULL,

  `tcol07` double DEFAULT NULL,

  `tcol08` decimal(10,2) DEFAULT NULL,

  `tcol09` date DEFAULT NULL,

  `tcol10` datetime DEFAULT NULL,

  `tcol11` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,

  `tcol12` time DEFAULT NULL,

  `tcol13` year(4) DEFAULT NULL,

  `tcol14` varchar(100) DEFAULT NULL,

  `tcol15` char(2) DEFAULT NULL,

  `tcol16` blob,

  `tcol17` text,

  `tcol18` mediumtext,

  `tcol19` mediumblob,

  `tcol20` longblob,

  `tcol21` longtext,

  `tcol22` mediumtext,

  `tcol23` varchar(3) DEFAULT NULL,

  `tcol24` varbinary(10) DEFAULT NULL,

  `tcol25` enum('a','b','c') DEFAULT NULL,

  `tcol26` set('red','green','blue') DEFAULT NULL,

  `tcol27` float(5,3) DEFAULT NULL,

  `tcol28` double(4,2) DEFAULT NULL,

  PRIMARY KEY (`id`)

) ENGINE=InnoDB;

建联合索引

CREATE INDEX idx_tcol123 ON t1(`tcol01`,`tcol02`,`tcol03`);

写入100w条测试数据

./mysql_random_data_load test t1 1000000 --user=root --password=GreatSQL --config-file=/data/GreatSQL/my.cnf

联合索引数据存储方式

先对索引中第一列的数据进行排序，而后在满足第一列数据排序的前提下，再对第二列数据进行排序，以此类推。

如下图：

索引最左原则案例

情况1：三个索引都能使用上

实验1：仅有where子句

# 三个条件都使用上，优化器可以自己调整顺序满足索引要求

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 WHERE tcol02=167 AND tcol03=202019 AND tcol01=1;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------------+------+----------+-------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key         | key_len | ref               | rows | filtered | Extra |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------------+------+----------+-------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ref  | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 9       | const,const,const |    1 |   100.00 | NULL  |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------------+------+----------+-------+

1 row in set, 1 warning (0.11 sec)

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 WHERE tcol02=167 AND tcol01=1 AND tcol03=202019 ;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------------+------+----------+-------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key         | key_len | ref               | rows | filtered | Extra |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------------+------+----------+-------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ref  | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 9       | const,const,const |    1 |   100.00 | NULL  |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------------+------+----------+-------+

实验2：WHERE 加 order by子句

# 解析出来只有用到tcol01，tcol02索引，由于`explain`不会统计`order by`索引的信息，所有看起来`key_len`长度只有5；当tcol03倒序的时候就会用到`Backward index scan`功能

[test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 WHERE tcol01=1 AND tcol02=167 order by tcol03;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+-------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key         | key_len | ref         | rows | filtered | Extra |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+-------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ref  | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 5       | const,const |  269 |   100.00 | NULL  |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+-------+

1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

[test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 WHERE tcol01=1 AND tcol02=167 order by tcol03 desc;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+---------------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key         | key_len | ref         | rows | filtered | Extra               |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+---------------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ref  | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 5       | const,const |  269 |   100.00 | Backward index scan |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+---------------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

# 当order by中的字段不包含在联合索引中的时候，就会用到`Using filesort`

[root@GreatSQL][test]>EXPLAIN SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 WHERE tcol01=1 AND tcol02=167 order by tcol04;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+----------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key         | key_len | ref         | rows | filtered | Extra          |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+----------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ref  | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 5       | const,const |  269 |   100.00 | Using filesort |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------------+------+----------+----------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

实验3：仅order by子句

# 优化器默认采取全部扫描了，因为是查询出所有数据，所以全表扫描回比索引更快，节省回表的时间

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 ORDER BY tcol01,tcol02,tcol03;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra          |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 941900 |   100.00 | Using filesort |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 force index(`idx_tcol123`) ORDER BY tcol01,tcol02,tcol03;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+--------+----------+-------+

| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key         | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+--------+----------+-------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | index | NULL          | idx_tcol123 | 9       | NULL | 941900 |   100.00 | NULL  |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+--------+----------+-------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

# 只筛选索引列，也会使用到索引，也就是所谓的覆盖索引

[root@GreatSQL][test]>explain  SELECT /* NO_CACHE */ tcol01,tcol02,tcol03 FROM t1  ORDER BY tcol01,tcol02,tcol03;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+--------+----------+-------------+

| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key         | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+--------+----------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | index | NULL          | idx_tcol123 | 9       | NULL | 941900 |   100.00 | Using index |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+--------+----------+-------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

# 如果是筛选部分数据，那么就会使用到索引而不会全表扫描

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 ORDER BY tcol01,tcol02,tcol03 limit 10000,11110;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------+

| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key         | key_len | ref  | rows  | filtered | Extra |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | index | NULL          | idx_tcol123 | 9       | NULL | 21110 |   100.00 | NULL  |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

# 调整字段顺序后，就变成`Using filesort`且没有用到索引，所以当使用order by语句，确保与联合索引的顺序要一致

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1  ORDER BY tcol02,tcol01,tcol03 limit 10000,11110;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra          |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 941900 |   100.00 | Using filesort |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

情况2：下面的SQL最多只能用到索引tcol1，tcol2部分

# tcol02范围查找后，导致数据乱序，于是tcol03索引条件用不上，同时回出现`Using index condition`和 `Using MRR`。

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1  WHERE tcol01=1 AND tcol02>100 AND tcol03=202019;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+----------------------------------+

| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key         | key_len | ref  | rows  | filtered | Extra                            |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+----------------------------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | range | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 5       | NULL | 77976 |    10.00 | Using index condition; Using MRR |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+----------------------------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1  WHERE tcol01=1 AND tcol02>100;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+----------------------------------+

| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key         | key_len | ref  | rows  | filtered | Extra                            |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+----------------------------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | range | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 5       | NULL | 77976 |   100.00 | Using index condition; Using MRR |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+----------------------------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1  WHERE tcol01=1 AND tcol03=202019 ORDER BY tcol02;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------+--------+----------+-----------------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key         | key_len | ref   | rows   | filtered | Extra                 |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------+--------+----------+-----------------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ref  | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 2       | const | 126670 |    10.00 | Using index condition |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------+--------+----------+-----------------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

# 关掉`Using index condition`和`Using MRR`后再看一下执行计划，实际测试效率要高很多。

# 这是因为ICP减少了引擎层和server层之间的数据传输和回表请求，不满足条件的请求，直接过滤无需回表

# 实际上开启ICP后上面语句有用到tcol03的索引部分。

[root@GreatSQL][test]>SET optimizer_switch = 'MRR=off';

[root@GreatSQL][test]>SET optimizer_switch = 'index_condition_pushdown=off';

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1  WHERE tcol01=1 AND tcol02>100 AND tcol03=202019;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------------+

| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key         | key_len | ref  | rows  | filtered | Extra       |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | range | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 5       | NULL | 77976 |    10.00 | Using where |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

1 row in set (1.81 sec) /* 关闭ICP和MRR后执行时间 */

1 row in set (0.01 sec) /* 开启ICP和MRR后执行时间 */

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1  WHERE tcol01=1 AND tcol02>100;

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------------+

| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key         | key_len | ref  | rows  | filtered | Extra       |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | range | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 5       | NULL | 77976 |   100.00 | Using where |

+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+-------------+---------+------+-------+----------+-------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

40252 rows in set (2.04 sec) /* 关闭ICP和MRR后执行时间 */

40252 rows in set (1.58 sec) /* 开启ICP和MRR后执行时间 */

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1  WHERE tcol01=1 AND tcol03=202019 ORDER BY tcol02;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------+--------+----------+-------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key         | key_len | ref   | rows   | filtered | Extra       |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------+--------+----------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ref  | idx_tcol123   | idx_tcol123 | 2       | const | 126670 |    10.00 | Using where |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+-------------+---------+-------+--------+----------+-------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

1 row in set (1.99 sec) /* 关闭ICP和后执行时间 */

1 row in set (0.01 sec) /* 开启ICP和后执行时间 */

Using index condition 请看文章 https://mp.weixin.qq.com/s/pt6mr3Ge1ya2aa6WlrpIvQ

Using MRR 后面再介绍。

情况3：下面的SQL用不到索引

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 WHERE tcol02=167;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 941900 |    10.00 | Using where |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 WHERE tcol02=167 AND tcol03 >=1;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 941900 |     3.33 | Using where |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+

1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

[root@GreatSQL][test]>explain SELECT /* NO_CACHE */ * FROM t1 ORDER BY tcol02 limit 10000,11000;

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra          |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 941900 |   100.00 | Using filesort |

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+----------------+

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

联合索引有哪些好处

1.减少开销。建一个联合索引(tcol01, tcol02, tcol03)，相当于建立三个索引(tcol01),(tcol01,tcol02),(tcol01,tcol02,tcol03)的功能。每个索引都会占用写入开销和磁盘开销，对于大量数据的表，使用联合索引会大大的减少开销。
2.覆盖索引。对联合索引(tcol01, tcol02, tcol03)，如果有如下的SQL: select tcol01,tcol02,tcol03 from t1 where tcol01=? and tcol02=? and tcol03=? 那么就可以使用到覆盖索引的功能，查询数据无需回表，减少随机IO。
3.效率高。多列条件的查询下，索引列越多，通过索引筛选出的数据就越少。

联合索引使用建议

1.查询条件中的 where、order by、group by 涉及多个字段，一般需要创建多列索引，比如前面的 select * from t1 where tcol01=100 and tcol02=50;
2.创建联合索引的时候，要将区分度高的字段放在前面，假如有一张学生表包含学号和姓名，那么在建立联合索引的时候，学号放在姓名前面，因为学号是唯一性的，能过滤更多的数据。
3.尽量避免>、<、between、or、like首字母为%的范围查找，范围查询可能导致无法使用索引。
4.只筛选需要的数据字段，满足覆盖索引的要求，不要用 select * 筛选所有列数据。

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每天一个 HTTP 状态码 102
102 Processing 102 Processing 是用于 WebDAV协议请求的状态码. 这个状态码表示服务器已经收到了客户端的请求,正在处理,但暂时还没有可接触的响应.可以用于防止客户端 ...
PostgreSQL 的窗口函数 OVER, WINDOW, PARTITION BY, RANGE
最近在数据处理中用到了窗函数, 把使用方法记录一下, 暂时只有分组排序和滑动时间窗口的例子, 以后再逐步添加场景在SQL查询时, 会遇到有两类需要分组统计的场景, 在之前的SQL语法中是不方便实现 ...
高通（QCOM）sensor bring up
高通7150平台 1.添加驱动文件 2.添加编译 3.配置json文件 4.高通默认配置 5.部分sensor外挂电源 6.遇到的问题 1.添加驱动文件路径:adsp_proc/ssc/sensor ...
「洛谷 P3834」「模板」可持久化线段树题解报告
题目描述给定n个整数构成的序列,将对于指定的闭区间查询其区间内的第k小值. 输入输出格式输入格式第一行包含两个正整数n,m,分别表示序列的长度和查询的个数. 第二行包含n个整数,表示这个序列各项 ...
数字化转型之数字资产知识库（springboot+es+vue+neo4j）
前言在数字化高度普及的时代,企事业机关单位在日常工作中会产生大量的文档,例如医院制度汇编,企业知识共享库等.针对这些文档性的东西,手工纸质化去管理是非常消耗工作量的,并且纸质化查阅难,易损耗,所以电 ...
BUUCTF-LSB
LSB 看到这个题目应该是LSB隐写,StegSolve打开,在红绿蓝0号上发现图片信息然后在Analyse选择data extract Save bin保存图片即可得到的是个二维码,解码即可.
运行时应用自我保护（RASP）：应用安全的自我修养
应用程序已经成为网络黑客想要渗透到企业内部的绝佳目标. 因为他们知道如果能发现并利用应用程序的漏洞,他们就有超过三分之一的机会成功入侵. 更重要的是,发现应用程序漏洞的可能性也很大. Contrast ...
Linux定时任务--Crond使用教程
Linux定时任务--Crond使用教程 1. 介绍Crond crond是linux下用来周期性的执行某种任务或等待处理某些事件的一个守护进程,与windows下的计划任务类似,当安装完成操作系统后 ...
【python基础】第07回运算符和流程控制 2
本章内容概要 1.逻辑运算符补充 2.循环结构本章内容详解 1.逻辑运算符补充两边都不为0的情况 or 直接取前面的值 and 直接取后面的值如果存在0的情况 and 直接取0 or 直接取非0 ...

3.联合索引、覆盖索引及最左匹配原则|MySQL索引学习

导语

步骤

使用 mysql_random_data_load 创建测试数据