索引失效底层原理分析，这么多年终于有人讲清楚了

前言

吊打面试官又来啦，今天我们讲讲MySQL 索引为什么会失效，很多文章和培训机构的教程，都只会告诉你，在什么情况下索引会失效。

比如：没遵循最佳左前缀法则、范围查询的右边会失效、like查询用不到索引等等

但是没有一个人告诉你， 索引失效的原理是什么， 老哥今天就告诉大家，让你们 知其然，还要 知其所以然。

单值索引B+树图

单值索引在B+树的结构里，一个节点只存一个键值对

联合索引

开局一张图，由数据库的 a字段和 b字段组成一个 联合索引。

从本质上来说，联合索引也是一个B+树，和单值索引不同的是，联合索引的键值对不是1，而是大于1个。

a, b 排序分析

a顺序：1，1，2，2，3，3

b顺序：1，2，1，4，1，2

大家可以发现a字段是有序排列，b字段是无序排列（因为B+树只能选一个字段来构建有序的树）

一不小心又会发现，在a相等的情况下，b字段是有序的。

大家想想平时编程中我们要对两个字段排序，是不是先按照第一个字段排序，如果第一个字段出现相等的情况，就用第二个字段排序。这个排序方式同样被用到了B+树里。

分析最佳左前缀原理

先举一个遵循最佳左前缀法则的例子

  select * from testTable where a=1 and b=2

分析如下：

首先a字段在B+树上是有序的，所以我们可以通过二分查找法来定位到a=1的位置。

其次在a确定的情况下，b是相对有序的，因为有序，所以同样可以通过二分查找法找到b=2的位置。

再来看看不遵循最佳左前缀的例子

  select * from testTable where b=2

分析如下：

我们来回想一下b有顺序的前提：在a确定的情况下。

现在你的a都飞了，那b肯定是不能确定顺序的，在一个无序的B+树上是无法用二分查找来定位到b字段的。

所以这个时候，是用不上索引的。大家懂了吗？

范围查询右边失效原理

举例

  select * from testTable where a>1 and b=2

分析如下：

首先a字段在B+树上是有序的，所以可以用二分查找法定位到1，然后将所有大于1的数据取出来，a可以用到索引。

b有序的前提是a是确定的值，那么现在a的值是取大于1的，可能有10个大于1的a，也可能有一百个a。

大于1的a那部分的B+树里，b字段是无序的（开局一张图），所以b不能在无序的B+树里用二分查找来查询，b用不到索引。

like索引失效原理

  where name like "a%"

where name like "%a%"

where name like "%a"

我们先来了解一下%的用途

• %放在右边，代表查询以"a"开头的数据，如：abc
• 两个%%，代表查询数据中包含"a"的数据，如：cab、cba、abc
• %放在左边，代表查询以"a"为结尾的数据，如cba

为什么%放在右边有时候能用到索引

• %放右边叫做： 前缀
• %%叫做： 中缀
• %放在左边叫做： 后缀

没错，这里依然是最佳左前缀法则这个概念

大家可以看到，上面的B+树是由字符串组成的。

字符串的排序方式：先按照第一个字母排序，如果第一个字母相同，就按照第二个字母排序。。。以此类推

开始分析

一、%号放右边（前缀）

由于B+树的索引顺序，是按照首字母的大小进行排序，前缀匹配又是匹配首字母。所以可以在B+树上进行有序的查找，查找首字母符合要求的数据。所以有些时候可以用到索引。

二、%号放左边

是匹配字符串尾部的数据，我们上面说了排序规则，尾部的字母是没有顺序的，所以不能按照索引顺序查询，就用不到索引。

三、两个%%号

这个是查询任意位置的字母满足条件即可，只有首字母是进行索引排序的，其他位置的字母都是相对无序的，所以查找任意位置的字母是用不上索引的。

总结

这里把一些经典的索引失效案例给大家分析了，希望能引发大家的思考，能够通过这些案例，明白其他情况索引失效的原理。

之后我们在讲讲，如何通过索引查询到数据整个流程， InnoDB和 MyISAM两个引擎底层索引的实现区别。

授人以鱼不如授人以渔，这一瞬间，老哥感觉自己特别的 shuai。

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