一篇文章讲清楚MySQL的聚簇/联合/覆盖索引、回表、索引下推

迎面走来了你的面试官，身穿格子衫，挺着啤酒肚，发际线严重后移的中年男子。
手拿泡着枸杞的保温杯，胳膊夹着MacBook，MacBook上还贴着公司标语：“加班使我快乐”。

面试官： 看你简历上用过MySQL，问你几个简单的问题吧。什么是聚簇索引和非聚簇索引？

这个问题难不住我啊。来之前我看一下一灯MySQL八股文。

我： 举个例子：有这么一张用户表

CREATE TABLE `user` (
  `id` int COMMENT '主键ID',
  `name` varchar(10) COMMENT '姓名',
  `age` int COMMENT '年龄',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB CHARSET=utf8 COMMENT='用户表';

用户表中存储了这些数据：

id	nane	age
1	一灯	18
2	张三	22
3	李四	21
4	王二	19
5	麻子	20

那么在索引中，这些数据是怎么存储的呢？

MySQL的InnoDB引擎中索引使用的B+树结构。

别问为什么根节点存储了（1,4）两个元素，左子节点又存储了（1,2,3）三个元素，下面带有三个叶子节点，叶子节点之间又用有序链表相连？

问就是B+树的特性，不了解的可以翻一下上期的文章。

如上图所示，叶子节点中存储了全部元素的索引，就是聚簇索引。
一般主键索引就是聚簇索引，如果表中没有主键，MySQL也会默认建立一个隐藏主键做主键索引。

什么是非聚簇索引？

假设我们在age（年龄）字段上建一个普通索引，age字段上面的索引存储结构就是下面这样：

叶子节点中只存储了当前索引字段和主键ID，这样的存储结构就是非聚簇索引。

面试官： 那什么是联合索引呢？

我： 有多个字段组成的索引就是联合索引。

面试官： 【晕】建联合索引有什么好处？它跟在单个字段上建索引有什么区别？

我： 假设有这么一条查询语句。

select * from user where age = 18 and name = '张三';

如果我们在age和name字段上分别建两个索引，这个查询语句只会用到其中一个索引。

但是我们在age和name字段建一个联合索引（age，name），它的存储结构就变成这样了。

如果只在age上面建索引，会先查询age上面非聚簇索引，有三条age=18的记录，主键ID分别是1、4、5，然后再用这三个ID去查询主键ID的聚簇索引。

如果在age和name上面建联合索引，会先查询age和name上面的非聚簇索引，匹配到一条记录，主键ID是1，然后再用这个ID去查询主键ID的聚簇索引。

由此可以得出，联合索引的优点：大大减少扫描行数。

面试官： 你再说一下什么是最左匹配原则？

我： 最左匹配原则是指在建立联合索引的时候，遵循最左优先，以最左边的为起点任何连续的索引都能匹配上。

当我们在(age,name)上建立联合索引的时候，where条件中只有age可以用到索引，同时有age和name也可以用到索引。但是只有name的时候是无法用到索引的。

为什么会出现这种情况呢？

看上面的图，就理解了，(age,name)的联合索引，是先按照age排序，age相等的行再按照name排序。如果where条件只有一个name，当然无法用到索引。

面试官： 什么是覆盖索引和回表查询？

我： 这个就更简单了，上面已经提到这个知识点了。

当我们在age上建索引的时候，查询SQL是这样的时候：

select id from user where age = 18;

就会用到覆盖索引，因为ID字段我们使用age索引的时候已经查出来，不需要再二次回表查询了。

但是当查询SQL是这样的时候：

select * from user where age = 18;

想要查询所有字段，就需要二次回表查询。因为我们第一次用age索引的时候只查出来了主键ID，还需要再用主键ID回表查询出所有字段。

面试官： 再问一个，你知道什么是索引下推吗？

这么冷门的问题，你都问的出来，真的要面试造火箭啊！

我： 索引下推（Index Condition Pushdown）是MySQL5.6引入的一个优化索引的特性。

举例：

在(age,name)上面建联合索引，并且查询SQL是这样的时候：

select * from user where age = 18 and name = '张三';

如果没有索引下推，会先匹配出 age = 18 的三条记录，再用ID回表查询，筛选出 name = '张三' 的记录。

如果使用索引下推，会先匹配出 age = 18 的三条记录，再筛选出 name = '张三' 的一条记录，最后再用ID回表查询。

由此得出，索引下推的优点：减少了回表的扫描行数。

面试官： 小伙子，八股文背的挺溜啊。我给你出个实战题，看你有没有准备。下面这个查询SQL该怎么建联合索引？

select a from table where b = 1 and c = 2;

故意刁难我？你以为实战题就不能背八股文了吗？

我： 刚才在讲联合索引的时候已经说了这个知识点了，where条件有b和c的等值查询，联合索引就建成(b,c)，由于select后面有a，我们就建立 (b,c,a) 的联合索引，并且可以用到覆盖索引，查询速度更快。

面试官： 小伙子，有点东西。一会儿就给你发offer，明天就来上班，薪资double。

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