MySQL 的覆蓋索引與回表

兩大類索引

使用的存儲引擎：MySQL5.7 InnoDB

聚簇索引

* 若是表設置了主鍵，則主鍵就是聚簇索引
* 若是表沒有主鍵，則會默認第一個NOT NULL，且惟一（UNIQUE）的列做爲聚簇索引
* 以上都沒有，則會默認建立一個隱藏的row_id做爲聚簇索引

InnoDB的聚簇索引的葉子節點存儲的是行記錄（實際上是頁結構，一個頁包含多行數據），InnoDB必需要有至少一個聚簇索引。

因而可知，使用聚簇索引查詢會很快，由於能夠直接定位到行記錄。

普通索引

普通索引也叫二級索引，除聚簇索引外的索引，即非聚簇索引。

InnoDB的普通索引葉子節點存儲的是主鍵（聚簇索引）的值，而MyISAM的普通索引存儲的是記錄指針。

示例

建表

mysql> create table user(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> age tinyint(4),
    -> primary key (id),
    -> index idx_age (age)
    -> )engine=innodb charset=utf8mb4;

id 字段是聚簇索引，age 字段是普通索引（二級索引）

填充數據

insert into user(name,age) values('張三',30);
insert into user(name,age) values('李四',20);
insert into user(name,age) values('王五',40);
insert into user(name,age) values('劉八',10);

mysql> select * from user;
+----+--------+------+
| id | name  | age |
+----+--------+------+
| 1 | 張三  |  30 |
| 2 | 李四  |  20 |
| 3 | 王五  |  40 |
| 4 | 劉八  |  10 |
+----+--------+------+

索引存儲結構

id 是主鍵，因此是聚簇索引，其葉子節點存儲的是對應行記錄的數據

聚簇索引（ClusteredIndex）

age 是普通索引（二級索引），非聚簇索引，其葉子節點存儲的是聚簇索引的的值

普通索引（secondaryIndex）

若是查詢條件爲主鍵（聚簇索引），則只需掃描一次B+樹便可經過聚簇索引定位到要查找的行記錄數據。

如：select * from user where id = 1;

聚簇索引查找過程

若是查詢條件爲普通索引（非聚簇索引），須要掃描兩次B+樹，第一次掃描經過普通索引定位到聚簇索引的值，而後第二次掃描經過聚簇索引的值定位到要查找的行記錄數據。
如：select * from user where age = 30;

1. 先經過普通索引 age=30 定位到主鍵值 id=1
2. 再經過彙集索引 id=1 定位到行記錄數據

普通索引查找過程第一步

普通索引查找過程第二步

回表查詢

先經過普通索引的值定位聚簇索引值，再經過聚簇索引的值定位行記錄數據，須要掃描兩次索引B+樹，它的性能較掃一遍索引樹更低。

索引覆蓋

只須要在一棵索引樹上就能獲取SQL所需的全部列數據，無需回表，速度更快。

例如：select id,age from user where age = 10;

如何實現覆蓋索引

常見的方法是：將被查詢的字段，創建到聯合索引裏去。

一、如實現：select id,age from user where age = 10;

explain分析：由於age是普通索引，使用到了age索引，經過一次掃描B+樹便可查詢到相應的結果，這樣就實現了覆蓋索引

二、實現：select id,age,name from user where age = 10;

explain分析：age是普通索引，但name列不在索引樹上，因此經過age索引在查詢到id和age的值後，須要進行回表再查詢name的值。此時的Extra列的NULL表示進行了回表查詢

爲了實現索引覆蓋，須要建組合索引idx_age_name(age,name)

drop index idx_age on user;
create index idx_age_name on user(`age`,`name`);

explain分析：此時字段age和name是組合索引idx_age_name，查詢的字段id、age、name的值剛剛都在索引樹上，只需掃描一次組合索引B+樹便可，這就是實現了索引覆蓋，此時的Extra字段爲Using index表示使用了索引覆蓋。

哪些場景適合使用索引覆蓋來優化SQL

全表count查詢優化

mysql> create table user(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> age tinyint(4),
    -> primary key (id),
    -> )engine=innodb charset=utf8mb4;

例如：select count(age) from user;

使用索引覆蓋優化：建立age字段索引

create index idx_age on user(age);

列查詢回表優化

前文在描述索引覆蓋使用的例子就是

例如：select id,age,name from user where age = 10;

使用索引覆蓋：建組合索引idx_age_name(age,name)便可

分頁查詢

例如：select id,age,name from user order by age limit 100,2;

由於name字段不是索引，因此在分頁查詢須要進行回表查詢，此時Extra爲Using filesort文件排序，查詢性能低下。

使用索引覆蓋：建組合索引idx_age_name(age,name)