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聯(lián)合索引該如何選擇合適的列？
發(fā)布時(shí)間：2023-05-05 13:14:27 文章來(lái)源：江南一點(diǎn)雨
前面一篇文章，松哥和大家聊了MySQL中的索引合并，雖然MySQL提供了索引合并機(jī)制來(lái)提升SQL執(zhí)行的效率，然而

前面一篇文章，松哥和大家聊了 MySQL 中的索引合并，雖然 MySQL 提供了索引合并機(jī)制來(lái)提升 SQL 執(zhí)行的效率，然而在具體實(shí)踐中，如果能避免發(fā)生索引合并是最好的，畢竟這是沒辦法的辦法，是一個(gè)下下策。發(fā)生索引合并大概率是因?yàn)槲覀兯饕谠O(shè)計(jì)的時(shí)候就有問題，設(shè)計(jì)好聯(lián)合索引，我們就能在一定程度上避免發(fā)生索引合并問題。


(資料圖片僅供參考)

1. 聯(lián)合索引1.1 什么是聯(lián)合索引

聯(lián)合索引就是數(shù)據(jù)表中的多個(gè)字段，共同組成一個(gè)索引。由于 InnoDB 中索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè) B+Tree，當(dāng)是一個(gè)聯(lián)合索引的時(shí)候，排序的時(shí)候會(huì)首先按照聯(lián)合索引的第一個(gè)字段排序，如果第一個(gè)字段的值相同，則按照第二個(gè)字段排序，如果第二個(gè)字段的值也相同，則按照第三個(gè)字段排序，以此類推。

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)我有如下數(shù)據(jù)：

id

username

age

address

gender

1

ab

99

深圳

男

2

ac

98

廣州

男

3

af

88

北京

女

4

bc

80

上海

女

5

bg

85

重慶

女

6

bw

95

天津

男

7

bw

99

海口

女

8

cc

92

武漢

男

9

ck

90

深圳

男

10

cx

93

深圳

男

現(xiàn)在我給 username 和 age 字段建立聯(lián)合索引，那么 B+Tree 在排序的時(shí)候，會(huì)首先按照 username 排序，當(dāng) username 相同的時(shí)候，再按照 age 進(jìn)行排序。畫出來(lái)的 B+Tree 如下圖：

如上圖，bw 相同的時(shí)候，按照 age 進(jìn)行排序。

如果我們想要在 MySQL 中，讓聯(lián)合索引發(fā)揮最大作用，就要充分考慮到聯(lián)合索引中各字段的順序。

1.2 聯(lián)合索引順序要考慮哪些因素？

在設(shè)計(jì)聯(lián)合索引的時(shí)候，我們最容易想到的原則是查詢條件影響了聯(lián)合索引中各個(gè)字段的順序，要根據(jù)查詢條件來(lái)設(shè)計(jì)聯(lián)合索引中各個(gè)字段的順序。

實(shí)際上，除了上面提到的查詢條件之外，聯(lián)合索引的順序還會(huì)影響到查詢的排序和分組等，所以，設(shè)計(jì)聯(lián)合索引的順序可以算是一個(gè)真真正正的技術(shù)活。

2. 案例分析

松哥這里還是使用官方的案例吧，小伙伴們?cè)诠娞?hào)后臺(tái)回復(fù)mysql官方案例可以獲取到這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)腳本的下載地址。

在 MySQL 的官方案例中，有一個(gè)支付表 payment，如下圖：

小伙伴們從圖中可以看到，這個(gè)表中有一個(gè) customer_id 和一個(gè) staff_id，現(xiàn)在假設(shè)我想要按照這兩個(gè)來(lái)進(jìn)行搜索，例如執(zhí)行如下 SQL：

select * from payment where customer_id=1 and staff_id=2;

查詢條件有兩個(gè)，我想建立一個(gè)聯(lián)合索引，那么究竟是把 customer_id 放在前面還是把 staff_id 放在前面呢？

一個(gè)比較常用的法則是看字段的選擇性，選擇性高的字段應(yīng)該是放在前面。有的小伙伴可能還不清楚什么是字段的選擇性，可以參考松哥之前的文章：前綴索引，在性能和空間中尋找平衡。

那么怎么獲取各個(gè)字段的選擇性呢？這個(gè)很好計(jì)算，一個(gè) SQL 搞定，如下：

select count(distinct customer_id)/count(1) as c,count(distinct staff_id)/count(1) as s from payment;

執(zhí)行結(jié)果如下：

可以看到，customer_id 的選擇性為 0.0373，而 staff_id 的選擇性為 0.0001，那么在建立聯(lián)合索引的時(shí)候，將 customer_id 放在第一列顯然更合適一些，因?yàn)樗倪x擇性更高（意味著字段里邊重復(fù)的值相對(duì)來(lái)說會(huì)少一些），根據(jù) customer_id 更容易鎖定一行，查詢效率要更高一些。

不過需要注意，上面的法則并非放之四海而皆準(zhǔn)，還是要具體問題具體分析。在一些特別極端的情況下，索引選擇性非常之低，那個(gè)時(shí)候就沒有必要建立聯(lián)合索引了。特殊情況甚至需要我們從業(yè)務(wù)邏輯上去解決。

松哥舉一個(gè)例子來(lái)說明這個(gè)問題。

在我第一版的 vhr 中，當(dāng)時(shí)有一個(gè)系統(tǒng)通知的功能，就是管理員可以給所有的用戶群發(fā)消息。用戶之間也可以互發(fā)消息，如果發(fā)送消息的時(shí)候，用戶不在線，就需要先把消息存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，等用戶上線了再推給用戶，那么就需要一張表來(lái)保存消息。這個(gè)表中有一個(gè)字段就是消息發(fā)送者，由于網(wǎng)站經(jīng)常需要發(fā)送通知，就導(dǎo)致這個(gè)字段的值分布非常不均，大約有 50% 的值都是 admin，剩下的 50% 則是其他普通用戶，那么查詢的時(shí)候，據(jù)此字段建立的聯(lián)合索引，如果查詢條件不是 admin，則過濾效果不錯(cuò)，如果查詢條件是 admin，則過濾效果就非常差。對(duì)于這樣的問題，我們就需要從業(yè)務(wù)上去解決，例如禁止根據(jù) admin 去查詢等等。總之，建立聯(lián)合索引時(shí)，我們前面所所說的字段選擇性最高的原則，并不是放之四海而皆準(zhǔn)的，小伙伴們還是要具體情況具體分析。

3. 注意事項(xiàng)

由于聯(lián)合索引也是存儲(chǔ)在 B+Tree 中，如 1.1 小節(jié)圖示，username 在整棵 B+Tree 中是有序的，但是從整體上來(lái)看，age 是無(wú)序的，所以對(duì)于聯(lián)合索引在搜索的時(shí)候，需要滿足最做匹配原則才是有效的，否則會(huì)失效。舉例來(lái)說，如果查詢條件里只有 age，則索引就會(huì)失效，因?yàn)轫樦饕?B+Tree 去查詢滿足條件的記錄，得一個(gè)一個(gè)找，還不如直接遍歷主鍵索引。

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