本篇是索引相关的第2篇文章。上一篇重点介绍的是使用 explain 执行计划查看索引执行情况，以便于快速定位哪张表有索引使用问题。
本篇主要介绍的是索引失效的常见原因和如何用好索引，跟上一篇正好承上启下，给有需要的朋友一个参考。
本文将从以下几个方便进行讲解：
1.索引失效常见原因：
2.索引失效常见误区：
3.索引设计的几个建议：
准备工作
查看当前 mysql 的版本：
select VERSION();
查出当前版本为：8.0.21
创建一张表 test1
CREATE TABLE `test1` (
`id` bigint NOT NULL,
`code` varchar(30) NOT NULL,
`age` int NOT NULL,
`name` varchar(30) NOT NULL,
`height` int NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_code_age_name` (`code`,`age`,`name`) USING BTREE,
KEY `idx_height` (`height`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
插入两条数据：
INSERT INTO `test1`(`id`, `code`, `name`, `age`,`address`) VALUES (1, '001', '张飞', 18,'7');
INSERT INTO `test1`(`id`, `code`, `name`, `age`,`address`) VALUES (2, '002', '关羽', 19,'8');
查询一下：
select * from test1;
结果：
此外建立了两个索引：idx_code_age_name( code , age , name )联合索引 和 idx_height(height )普通索引。
一. 索引失效常见原因
1.不满足最左前缀原则
第1种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引的所有索引字段，并且顺序是按照： code 、 age 、name 。
执行sql如下：
explain select * from test1
where code='001' and age=18 and name='张飞' ;
结果：
从图中标红的地方可以看出已经走了联合索引idx_code_name_age，并且索引的长度是 188， 188 = 30 * 3 + 2 + 30 * 3 + 2 + 4 ，索引是使用充分的，索引使用效率最佳。
有些朋友可能会问：索引长度为什么是这样计算的？
答：请参考《 explain | 索引优化的这把绝世好剑，你真的会用吗？ 》，里面给出了非常详细的讲解。
第2种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引的所有索引字段，顺序是不按照： code 、 age 、name。
执行sql如下：
explain select * from test1
where code='001' and name='张飞' and age=18;
结果：
从上图中看出执行结果跟第一种情况一样。
注意：这种情况比较特殊，在查询之前mysql会自动优化顺序。
第3种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引中的： code 字段
执行sql如下：
explain select * from test1
where code='001';
结果：
从上图看出也走了索引，但是索引长度有所变化，现在变成了 92 ， 92 = 30*3 + 2 ，只用到了一个索引字段code，索引使用不充分。
第4种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引中的： age 字段
执行sql如下：
explain select * from test1
where age=18;
结果：
从上图中看变成了全表扫描，所有的索引都失效了。
第5种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引中的： name 字段
执行sql如下：
explain select * from test1
where name='张飞';
结果：从上图中看变成了全表扫描，所有的索引都失效了。
第6种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引中的： code 和 age 字段
执行sql如下：
explain select * from test1
where code='001' and age=18;
结果：
从上图中看出还是走了索引，但是索引长度变成了： 96 ， 96 = 30*3 + 2 + 4 ，只用到了两个索引字段code和age，索引使用也不充分。
第7种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引中的： code 和 name 字段
执行sql如下：
explain select * from test1
where code='001' and name='张飞';
结果：
从上图中看出走的索引长度跟第1种情况一样，长度也是 92 。也就是说只用到了一个索引字段 code ，而 age 字段的索引失效了。
第8种情况：
where 条件后的字段包含了联合索引中的： age 和 name 字段
执行sql如下：
explain select * from test1
where age=18 and name='张飞';
结果：
从上图中看出变成了全表扫描，所有的索引都失效了。
小结：
- code code、age code、age、name
- code age name
- 如果中间出现断层，如： code、name ，只会走第一个索引code，从断层后的索引都会失效。
- age name age,name
2.范围索引列没有放在最后
where 条件后的字段 age 用了大于等于，具体sql如下：
EXPLAIN select * from test1
where code='001' and age>18 and name='张飞' ;
结果：
从上图中看出索引长度变成： 96 ， 96 = 30*3 + 2 + 4 ，只用到了两个索引字段 code 和age ，而 name 字段的索引失效了。
如果范围查询的语句放到最后：
EXPLAIN select * from test1
where code='001' and name='张飞' and age>18 ;
结果：
什么鬼？怎么索引长度还是： 96 ？
这是一个非常经典的错误
范围查询放最后是指创建联合索引的字段顺序，现在的顺序是：
调整一下把索引字段name和age的顺序调整一下：
再执行上面的sql，结果：
从上图中看出索引长度变成： 188 ，索引使用充分了。
回过头再执行刚开始的那条sql：
EXPLAIN select * from test1
where code='001' and age>18 and name='张飞';
结果：
什么？
索引长度也是： 188 。
注意：范围查询放最后，指的是联合索引中的范围列放在最后，不是指where条件中的范围列放最后。如果联合索引中的范围列放在最后了，即使where条件中的范围列没放最后也能正常走到索引。
3.使用了select *
其实在《阿里巴巴开发手册》中也明确说了，禁止使用select * ，这是为什么呢？
EXPLAIN select * from test1
结果：
从上图中看出走了全表扫描。
那么如果查询的是索引列：
EXPLAIN select code,age,name from test1
结果：
从图中可以看出这种情况走了全索引扫描，比全表扫描效率更高。
其实这里用到了： 覆盖索引 。
如果 select 的列都是索引列，则被称为 覆盖索引 。
如果 select 的列不只包含索引列，则需要 回表 ，即回到表中再查询出其他列，效率相当更低一些。 select * 大概率需要查询非索引列，需要 回表 ，因此要少用。
当然，本文中很多示例都使用了 select * ，主要是我表中只有两条数据，为了方便演示，正常业务代码中是要杜绝这种写法的。
4.索引列上有计算
执行sql如下：
explain select * from test1
where height+1 =7;
结果：从上图中可以看出变成全表扫描了，由此可见在索引列上有计算，索引会失效。
5.索引列上使用了函数
如果在索引列加某个函数，具体sql如下：
explain select * from test1
where SUBSTR(height,1,1)=8;
结果：从上图中可以看出变成全表扫描了，由此可见在索引列上加了函数，索引也会失效。
6.字符类型没加引号
废话不多说直接上sql：
explain select * from test1
where name = 123;
结果：
从图中看出走的全表扫描，索引失效了。
为什么索引会失效呢？
这里有些朋友可能会有点懵。
答： name 字段是 字符类型 ，而等于号右边的是 数字类型 ，类型不匹配导致索引丢失。
所以在使用字符类型字段做判断时，一定要加上单引号。
类型不匹配导致索引丢失问题，是我们平时工作中非常容易忽视的问题，一定要引起足够的重视
7.用is null和is not null没注意字段是否允许为空
前面创建的test1表中height字段是非空的。
查询sql如下：
explain select * from test1
where height is null;
explain select * from test1
where height is not null;
结果都是：从上图中看出都是全表扫描，索引都失效了。
如果height字段改成允许为空的呢？
上面第一条sql执行结果：
从上图中看出走了 ref 类型的索引。
上面第二条sql执行结果：
从上图中看出走了 range 类型的索引。
小结
- 如果字段不允许为空，则is null 和 is not null这两种情况索引都会失效。
- 如果字段允许为空，则is null走 ref 类型的索引，而is not null走 range 类型的索引。
8.like查询左边有%
like查询主要有三种情况：
- like '%a'
- like 'a%'
- like '%a%'
先看看第一种情况：
explain select * from test1
where code like '%001';
结果：
从上图看出走的全表扫描，索引失效了。
再看看第二种情况：
explain select * from test1
where code like '001%';
结果：
从上图看出走的 range 类型的索引。
最后看看第三种情况：
explain select * from test1
where code like '%001%';
结果：从上图看出走的全表扫描，索引也失效了。
从这三种结果看出 like 语句只有 % 在右边才能走索引。
如果有些场景就是要使用 like 语句 % 在左边该怎么办呢？
答案：使用覆盖索引
具体sql如下：
explain select code,age,name from test1
where code like '%001%';
结果：
从上图看出走的 index 类型的全索引扫描，相对于全表扫描性能更好。
当然，最佳实践是在 sql 中要避免 like 语句 % 在左边的情况，如果有这种业务场景可以使用es 代替 mysql 存储数据。
小结：
- like '%a' 索引失效
- like 'a%' 走range类型索引
- like '%a%' 索引失效
9.使用or关键字时没有注意
用法如下：
explain select * from test1
where height = 8 or height = 9;
结果：
从上图中看出走了 range 类型的索引，不是没问题吗？
再把sql改一下：
explain select * from test1
where code = '001' or height = 8;
结果：
从上图中可以看出变成了全表扫描，索引失效了。
我们不妨单独查询一下：
explain select * from test1
where code = '001';
结果：
和
explain select * from test1
where height = 8;
结果：
两种单独查询的情况都走了 ref 类型的索引，但是使用 or 关键字后sql的索引会失效。
那么，我们在想使用 or 的场景，又想让索引有效，该怎么办呢？
explain (select * from test1 where code = '001')
union (select * from test1 where height = 8);
没错，使用 union 关键字，但是跟 or 关键字的语法稍微有点区别，不过查询的数据结果是一样的。
上面sql执行结果如下：
我们看到走了 ref 类型索引。
or关键字会让索引失效，可以用union代替
二. 索引失效的常见误区
1.使用not in会导致索引失效
用法如下：
explain select * from test1
where height not in (7,8);
结果：
从上图中看出是走了 range 类型索引的，并没失效。
需要特别说明的是mysql5.7和5.8不同的版本效果不一样，5.7中这种情况sql执行结果是全表扫描，而5.8中使用了 range 类型索引。
2.使用不等于号会导致索引失效
用法如下：
explain select * from test1
where height!=8;
结果：
从图中看出走了 range 类型的索引。
需要特别说明的是mysql5.7和5.8不同的版本效果不一样，5.7中这种情况sql执行结果是全表扫描，而5.8中使用了 range 类型索引。5.7中如果想使用索引该怎么办呢？答案：使用大于和小于代替不等于。
在这里温馨的提醒一声，不等于号不只是 != ，还包括 <> 。
3.order by索引字段顺序不当导致索引失效
sql中除了 where 后面的字段能走索引之外， order by 后面的字段也能走索引。
EXPLAIN select * from test1
where code='001' order by age,name;
结果：
从上图中看出走了 ref 类型的索引，索引长度是 92 ，并且没有额外信息。
但是如果把 order by 后面的条件改成如下两种排序：
EXPLAIN select * from test1
where code='001' order by name;
EXPLAIN select * from test1
where code='001' order by name,age;
结果：
从上图中看出还是走了 ref 类型的索引，索引长度是 92 ，但是额外信息中提示： Using filesort ，即按文件重排序。
上面两个例子能够看出有没有使用索引跟 where 后面的条件有关，而跟 order by 后面的字段没关系。
而需不需要按文件重排序，则跟 order by 后面的字段有直接关系。
问题来了，额外信息中提示： Using filesort 这种该如何优化？
答：这种情况一般是联合索引中索引字段的顺序，跟 sql 中 where 条件及 order by 不一致导致的，只要顺序调整一致就不会出现这个问题。
三. 索引设计的几个建议：
- 优先使用唯一索引，能够快速定位
- 为常用查询字段建索引
- 为排序、分组和联合查询字段建索引
- 一张表的索引数量不超过5个
- 表数据量少，可以不用建索引
- 尽量使用占用空间小的字段建索引
- 用idx_或unx_等前缀命名索引，方面查找
- 删除没用的索引，因为它会占一定空间
四. 彩蛋：
特别说明：索引失效除了上述的常见问题之外， mysql 通过索引扫描的行记录数超过全表的10%~30% 左右,优化器也可能不会走索引，自动变成全表扫描。
送给大家一个避坑口诀：
- 全职匹配我最爱，最左前缀要遵守
- 带头大哥不能死，中间兄弟不能断
- 索引列上少计算，范围列后全失效
- like百分写最右，覆盖索引不写*
- 不等空值还有or ， 索引影响要注意；
- 字符字段引号不能丢，sql优化有诀窍。
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