如何避免回表查询？什么是索引覆盖？ | 1分钟MySQL优化系列

《迅猛定位低效SQL?》留了一个尾巴：

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  select id,name where name='shenjian'   
  
  
  select id,name,sex where name='shenjian'

多查询了一个属性，为何检索过程完全不同?

什么是回表查询?
什么是索引覆盖?
如何实现索引覆盖?
哪些场景，可以利用索引覆盖来优化SQL?

这些，这是今天要分享的内容。

画外音：本文试验基于MySQL5.6-InnoDB。

一、什么是回表查询?

这先要从InnoDB的索引实现说起，InnoDB有两大类索引：

聚集索引(clustered index)
普通索引(secondary index)

InnoDB聚集索引和普通索引有什么差异?

InnoDB聚集索引的叶子节点存储行记录，因此， InnoDB必须要有，且只有一个聚集索引：

如果表定义了PK，则PK就是聚集索引;
如果表没有定义PK，则第一个not NULL unique列是聚集索引;
否则，InnoDB会创建一个隐藏的row-id作为聚集索引;

画外音：所以PK查询非常快，直接定位行记录。

InnoDB普通索引的叶子节点存储主键值。

画外音：注意，不是存储行记录头指针，MyISAM的索引叶子节点存储记录指针。

举个栗子，不妨设有表：

 
 
 
   
  
  
  t(id PK, name KEY, sex, flag);

画外音：id是聚集索引，name是普通索引。

表中有四条记录：

1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B

两个B+树索引分别如上图：

id为PK，聚集索引，叶子节点存储行记录;
name为KEY，普通索引，叶子节点存储PK值，即id;

既然从普通索引无法直接定位行记录，那普通索引的查询过程是怎么样的呢?

通常情况下，需要扫码两遍索引树。

例如：

 
 
 
   
  
  
  select * from t where name='lisi';

是如何执行的呢?

如粉红色路径，需要扫码两遍索引树：

先通过普通索引定位到主键值id=5;
在通过聚集索引定位到行记录;

这就是所谓的回表查询，先定位主键值，再定位行记录，它的性能较扫一遍索引树更低。

二、什么是索引覆盖(Covering index)?

额，楼主并没有在MySQL的官网找到这个概念。

画外音：治学严谨吧?

借用一下SQL-Server官网的说法。

MySQL官网，类似的说法出现在explain查询计划优化章节，即explain的输出结果Extra字段为Using index时，能够触发索引覆盖。

不管是SQL-Server官网，还是MySQL官网，都表达了：只需要在一棵索引树上就能获取SQL所需的所有列数据，无需回表，速度更快。

三、如何实现索引覆盖?

常见的方法是：将被查询的字段，建立到联合索引里去。

仍是《迅猛定位低效SQL?》中的例子：

 
 
 
   
  
  
  create table user (   
  
  
  id int primary key,   
  
  
  name varchar(20),   
  
  
  sex varchar(5),   
  
  
  index(name)   
  
  
  )engine=innodb;

第一个SQL语句：

 
 
 
   
  
  
  select id,name from user where name='shenjian';

能够命中name索引，索引叶子节点存储了主键id，通过name的索引树即可获取id和name，无需回表，符合索引覆盖，效率较高。

画外音，Extra：Using index。

第二个SQL语句：

 
 
 
   
  
  
  select id,name,sex from user where name='shenjian';

能够命中name索引，索引叶子节点存储了主键id，但sex字段必须回表查询才能获取到，不符合索引覆盖，需要再次通过id值扫码聚集索引获取sex字段，效率会降低。

画外音，Extra：Using index condition。

如果把(name)单列索引升级为联合索引(name, sex)就不同了。

 
 
 
   
  
  
  create table user (   
  
  
  id int primary key,   
  
  
  name varchar(20),   
  
  
  sex varchar(5),   
  
  
  index(name, sex)   
  
  
  )engine=innodb;

可以看到：

 
 
 
   
  
  
  select id,name ... where name='shenjian';   
  
  
  select id,name,sex ... where name='shenjian';

都能够命中索引覆盖，无需回表。

画外音，Extra：Using index。

四、哪些场景可以利用索引覆盖来优化SQL?

场景1：全表count查询优化

原表为：

 
 
 
   
  
  
  user(PK id, name, sex)；

直接：

 
 
 
   
  
  
  select count(name) from user;

不能利用索引覆盖。

添加索引：

 
 
 
   
  
  
  alter table user add key(name);

就能够利用索引覆盖提效。

场景2：列查询回表优化

 
 
 
   
  
  
  select id,name,sex ... where name='shenjian';

这个例子不再赘述，将单列索引(name)升级为联合索引(name, sex)，即可避免回表。

场景3：分页查询

 
 
 
   
  
  
  select id,name,sex ... order by name limit 500,100;

将单列索引(name)升级为联合索引(name, sex)，也可以避免回表。

InnoDB聚集索引普通索引，回表，索引覆盖，希望这1分钟大家有收获。

提示，如果你不清楚explain结果Extra字段为Using index的含义，请阅读前序文章：《如何利用工具，迅猛定位低效SQL?》

【本文为专栏作者“58沈剑”原创稿件，转载请联系原作者】

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