1 前言

基础不牢，地动山摇！！！索引是Mysql提高查询效率的一大利器（针对innodb引擎，以下相同），对于多条件查询的情况，我们可以创建联合索引进一步提高查询效率，但如果使用不当，联合索引就会失效或者使用联合索引不充分，前者比较好理解不进行深入分析，本文主要分析后者的情况。

2 准备工作2.1 数据初始化

首先我们创建一个简单的表

sql复制代码CREATE TABLE `multiple_part_index_demo` (  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `c1` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',  `c2` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',  PRIMARY KEY (`id`),  KEY `idx_c1_c2` (`c1`,`c2`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8；;

这个表创建了一个c1和c2的联合索引，继续添加一些初始数据

sql复制代码insert into `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) values(1, 2);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(1, 2);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(2, 4);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(3, 1);insert into `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) values(3, 2);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(4, 1);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(6, 1);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(6, 2);insert into `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) values(6, 4);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(8, 1);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(8, 1);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(8, 1);insert into `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) values(8, 2);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(8, 2);INSERT INTO `multiple_part_index_demo` (`c1`, `c2`) VALUES(8, 4);

通过执行 select * from multiple_part_index_demo; 最终的表数据显示如下

data复制代码+----+----+----+| id | c1 | c2 |+----+----+----+|  1 |  1 |  2 ||  2 |  1 |  2 ||  3 |  2 |  1 ||  4 |  3 |  1 ||  5 |  3 |  3 ||  6 |  4 |  1 ||  7 |  6 |  2 ||  8 |  6 |  3 ||  9 |  6 |  4 || 10 |  8 |  1 || 11 |  8 |  1 || 12 |  8 |  1 || 13 |  8 |  2 || 14 |  8 |  2 || 15 |  8 |  4 |+----+----+----+

我们根据初始化的数据构建一棵B+树，这里不讲解如何构造B+树，可查阅其他资料帮助消化。Myqsl实际页大小为16kb，这里假设每页只能存放3条用户数据，超过3条页就会分裂，图中不同颜色代表不同的涵义，注意右上角的颜色说明。

3 索引命中分析

我们都知道索引都是有序的，它会按字段值的大小升序排序，那如果是联合索引呢？比如给出的c1和c2列联合索引，首先会根据c1比较，如果比较c1就可以比出大小，那么c1小的就会排在前面，否则继续比较c2，c2比较小的排在前面，这个规律应该不难理解，但也非常非常重要，下面分析的索引使用列的情况就是依据这个规则。

3.1 等值查询

执行sql1

sql复制代码sql1: SELECT * FROM multiple_part_index_demo WHERE c1 = 6 AND c2 = 2;

查询结果如下，返回一条数据

diff复制代码+----+----+----+| id | c1 | c2 |+----+----+----+|  8 |  6 |  2 |+----+----+----+

我们再看下这条sql命中索引的情况

sql复制代码+----+-------------+--------------------------+------------+------+---------------+-----------+---------+-------------+------+----------+-------------+| id | select_type | table                    | partitions | type | possible_keys | key       | key_len | ref         | rows | filtered | Extra       |+----+-------------+--------------------------+------------+------+---------------+-----------+---------+-------------+------+----------+-------------+|  1 | SIMPLE      | multiple_part_index_demo | NULL       | ref  | idx_c1_c2     | idx_c1_c2 | 8       | const,const |    1 |   100.00 | Using index |+----+-------------+--------------------------+------------+------+---------------+-----------+---------+-------------+------+----------+-------------+

我们主要看看explain中的key_len，key_len表示执行sql命中索引使用列的字节数之和，这里的长度为8，因为c1和c2都是int类型，固定长度为4个字节，4 + 4 = 8，所以可以推出c1和c2都被使用到。

再根据B+树的结构来分析下，条件c1=6，在p1页里因为1 < 6 < 8，所以可以找到索引目录项(1, 2)，而(8, 1)就被过滤掉了，下面的页过滤不符合条件的项原理相同，所以可以得到查找的路径和叶子节点的数据（p6页是叶子节点，括号内分别是c1和c2）

scss复制代码p1(1, 2) -> p2(6, 1) -> p6(6, 2)(6, 3)(6, 4)

因为最终的叶子节点的数据c1都是6，所以c2是有序的，此时可以根据c2=2条件来较少扫描行数（这里一条记录就是一行），我们分步骤来分析下c2的比较情况

(1) 首先与(6, 2)比较，2=2符合条件返回给客户端，因为2>=2，因此需要继续往下扫描比较

(2) 与(6, 3)比较，2!=3无需返回给客户端，并且2<3，c2是有序排序，因此后面的肯定比2大，因此可以直接推出扫描 因此，可以看到，用索引查找的过程中c1和c2都是有用到，所以explain出来的key_len=8。

3.2 无等号范围查询

执行下sql2

vbnet复制代码sql2: SELECT * FROM multiple_part_index_demo WHERE c1 < 3 AND c2 = 2;

查询结果如下，返回两条数据

diff复制代码+----+----+----+| id | c1 | c2 |+----+----+----+|  1 |  1 |  2 ||  2 |  1 |  2 |+----+----+----+

看下这条sql命中索引的情况

sql复制代码+----+-------------+--------------------------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+--------------------------+| id | select_type | table                    | partitions | type  | possible_keys | key       | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                    |+----+-------------+--------------------------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+--------------------------+|  1 | SIMPLE      | multiple_part_index_demo | NULL       | range | idx_c1_c2     | idx_c1_c2 | 4       | NULL |    3 |    10.00 | Using where; Using index |+----+-------------+--------------------------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+--------------------------+

这种情况的key_len为4，说明索引只使用到了c1列。在这里我再把图贴过来，免得再去翻。

再来分析下这种情况索引命中的情况，根据条件c1 < 3，查找节点的原理和上面的一样不再分析，可以得到查找的路径和叶子节点的数据

scss复制代码p1(1, 2) -> p2(1, 2) -> p4(1, 2)(1, 3)(2, 1)

最后看下叶子节点是怎么过滤不符合条件的记录，c1包含了两个值1和2，导致c2并不是有序排列的，所以三条记录需要拿出来遍历判断c2是否等于2，具体步骤如下

(1) 与(1, 2)比较，2=2符合条件返回给客户端，因为2>=2，因此需要继续往下扫描比较

(2) 与(1, 3)比较，3!=2不符合条件，虽然2<3，但是c2是无序的，因此需要继续往下扫描比较

(3) 与(2, 1)比较，1!=2不符合条件，全部扫描完成，推出扫描

因此，范围查询条件后的列不会被索引使用。

3.3 有等号范围查询

上面给出了两种情况，别以为完了，还剩下一种。

vbnet复制代码sql3: SELECT * FROM multiple_part_index_demo WHERE c1 <= 3 AND c2 = 2;

看查询结果，此时仍然返回两条数据

diff复制代码+----+----+----+| id | c1 | c2 |+----+----+----+|  1 |  1 |  2 ||  2 |  1 |  2 |+----+----+----+

继续看下执行计划

sql复制代码+----+-------------+--------------------------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+--------------------------+| id | select_type | table                    | partitions | type  | possible_keys | key       | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                    |+----+-------------+--------------------------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+--------------------------+|  1 | SIMPLE      | multiple_part_index_demo | NULL       | range | idx_c1_c2     | idx_c1_c2 | 8       | NULL |    4 |    10.00 | Using where; Using index |+----+-------------+--------------------------+------------+-------+---------------+-----------+---------+------+------+----------+--------------------------+

key_len为8，很明显和sql2的情况不一样，我们再把图贴一下。

查找的路径和叶子节点的数据为

scss复制代码p1(1, 2) -> p2(1, 2)(3, 1) -> p4(1, 2)(1, 3)(2, 1), p5(3, 1)(3, 3)(4, 1)

查询条件c2=2，分析下叶子节点的数据过滤具体步骤

(1) 与(1, 2)比较，2=2符合条件返回给客户端，因为2>=2，因此需要继续往下扫描比较

(2) 与(1, 3)比较，3!=2不符合条件，虽然2<3，但是c2是无序的，因此需要继续往下扫描比较

(3) 与(2, 1)比较，1!=2不符合条件，虽然1<3，但是c2是无序的，因此需要继续往下扫描比较

(4) 与(3, 1)比较，1!=2不符合条件，并且1<2，因为c1等于3的记录c2是有序的，所以后面的记录要c1比较大，要么c2比较大，因此不需要再继续往下扫描比较

这里可以看成是等值查询和范围查询的结合，sql3等价于下面这条sql

ini复制代码SELECT * FROM multiple_part_index_demo WHERE (c1 < 3 AND c2 = 2) OR (c1 = 3 AND c2 = 2);

经过上面的分析，我们可以得出，当查询条件为范围查询时，索引后面的列就不会被用到，开发过程中应避免这种sql，把范围查询改成等值查询（=或者in），可能你的sql查询效率会更高。

作者：初心不改_1

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