面试必问：MySQL索引失效的场景有哪些？

为了验证 MySQL 中哪些情况下会导致索引失效，我们可以借助 explain 执行计划来分析索引失效的具体场景。

explain 使用如下，只需要在查询的 SQL 前面添加上 explain 关键字即可，如下图所示：

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而以上查询结果的列中，我们最主要观察 key 这一列，key 这一列表示实际使用的索引，如果为 NULL 则表示未使用索引，反之则使用了索引。

以上所有结果列说明如下：

• id — 选择标识符，id 越大优先级越高，越先被执行；
• select_type — 表示查询的类型；
• table — 输出结果集的表；
• partitions — 匹配的分区；
• type — 表示表的连接类型；
• possible_keys — 表示查询时，可能使用的索引；
• key — 表示实际使用的索引；
• key_len — 索引字段的长度；
• ref—  列与索引的比较；
• rows — 大概估算的行数；
• filtered — 按表条件过滤的行百分比；
• Extra — 执行情况的描述和说明。

其中最重要的就是 type 字段，type 值类型如下：

• all — 扫描全表数据；
• index — 遍历索引；
• range — 索引范围查找；
• index_subquery — 在子查询中使用 ref；
• unique_subquery — 在子查询中使用 eq_ref；
• ref_or_null — 对 null 进行索引的优化的 ref；
• fulltext — 使用全文索引；
• ref — 使用非唯一索引查找数据；
• eq_ref — 在 join 查询中使用主键或唯一索引关联；
• const — 将一个主键放置到 where 后面作为条件查询， MySQL 优化器就能把这次查询优化转化为一个常量，如何转化以及何时转化，这个取决于优化器，这个比 eq_ref 效率高一点。

创建测试表和数据

为了演示和测试那种情况下会导致索引失效，我们先创建一个测试表和相应的数据：

-- 创建表
drop table if exists student;
create table student(
  id int primary key auto_increment comment '主键',
  sn varchar(32) comment '学号',
  name varchar(250) comment '姓名',
  age int comment '年龄',
  sex bit comment '性别',
  address varchar(250) comment '家庭地址',
  key idx_address (address),
  key idx_sn_name_age (sn,name,age)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
-- 添加测试数据
insert into student(id,sn,name,age,sex,address) 
  values(1,'cn001','张三',18,1,'高老庄'),
  (2,'cn002','李四',20,0,'花果山'),
  (3,'cn003','王五',50,1,'水帘洞');

当前表中总共有 3 个索引，如下图所示：

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PS：本文以下内容基于 MySQL 5.7 InnoDB 数据引擎下。

索引失效情况1：非最左匹配

最左匹配原则指的是，以最左边的为起点字段查询可以使用联合索引，否则将不能使用联合索引。我们本文的联合索引的字段顺序是 sn + name + age，我们假设它们的顺序是 A + B + C，以下联合索引的使用情况如下：

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从上述结果可以看出，如果是以最左边开始匹配的字段都可以使用上联合索引，比如：

• A+B+C
• A+B
• A+C

其中：A 等于字段 sn，B 等于字段 name，C 等于字段 age。

而 B+C 却不能使用到联合索引，这就是最左匹配原则。

索引失效情况2：错误模糊查询

模糊查询 like 的常见用法有 3 种：

1. 模糊匹配后面任意字符：like ‘张%’
2. 模糊匹配前面任意字符：like ‘%张’
3. 模糊匹配前后任意字符：like ‘%张%’

而这 3 种模糊查询中只有第 1 种查询方式可以使用到索引，具体执行结果如下：

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索引失效情况3：列运算

如果索引列使用了运算，那么索引也会失效，如下图所示：

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索引失效情况4：使用函数

查询列如果使用任意 MySQL 提供的函数就会导致索引失效，比如以下列使用了 ifnull 函数之后的执行计划如下：

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索引失效情况5：类型转换

如果索引列存在类型转换，那么也不会走索引，比如 address 为字符串类型，而查询的时候设置了 int 类型的值就会导致索引失效，如下图所示：

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索引失效情况6：使用 is not null

当在查询中使用了 is not null 也会导致索引失效，而 is null 则会正常触发索引的，如下图所示：

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总结

导致 MySQL 索引失效的常见场景有以下 6 种：

1. 联合索引不满足最左匹配原则。
2. 模糊查询最前面的为不确定匹配字符。
3. 索引列参与了运算。
4. 索引列使用了函数。
5. 索引列存在类型转换。
6. 索引列使用 is not null 查询。