索引失效场景详解

1. 全值匹配但类型不匹配

-- 假设name为VARCHAR类型
SELECT * FROM users WHERE name = 123; -- 数值会被隐式转换为字符串 '123'

• 原因：MySQL执行隐式类型转换（CAST(123 AS CHAR)），导致无法直接使用索引。
• 解决方案：确保查询条件与字段类型一致。

2. 组合索引不满足最左前缀原则

-- 索引：idx_age_email (age, email)
SELECT * FROM users WHERE email = '[email protected]'; -- 无法使用索引

• 原因：组合索引必须从最左侧字段开始匹配。
• 解决方案：调整查询条件顺序，或创建单独的email索引。

3. 对索引字段使用函数

SELECT * FROM users WHERE YEAR(created_at) = 2023;

• 执行计划：

  +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
  | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |
  +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
  | 1  | SIMPLE      | users | NULL       | ALL  | idx_created   | NULL | NULL    | NULL | 100000 | 10.00    | Using where |
  +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
  

• 解决方案：改写为范围查询：WHERE created_at >= '2023-01-01' AND created_at < '2024-01-01'

4. 隐式类型转换

-- 假设age为INT类型
SELECT * FROM users WHERE age = '25';

• 原因：字符串到整数的转换（CAST('25' AS SIGNED)）导致索引失效。
• 执行计划：type=ALL（全表扫描）

5. 范围条件右侧字段失效

-- 索引：idx_age_email (age, email)
SELECT * FROM users WHERE age > 20 AND email = '[email protected]';

• 原因：MySQL在遇到范围条件（>、<等）后，停止使用组合索引的后续字段。
• 执行计划：key_len=5（仅使用age字段的索引）

6. LIKE以通配符开头

SELECT * FROM users WHERE name LIKE '%test';

• 原因：无法利用B-Tree索引的有序性。
• 解决方案：改为LIKE 'test%'，或使用全文索引。

7. OR条件导致索引失效

SELECT * FROM users WHERE age = 20 OR email = '[email protected]';

• 执行计划：

  +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
  | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | filtered | Extra       |
  +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
  | 1  | SIMPLE      | users | NULL       | ALL  | idx_age_email | NULL | NULL    | NULL | 100000 | 50.00    | Using where |
  +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+--------+----------+-------------+
  

• 解决方案：拆分为两个查询并使用UNION：

  SELECT * FROM users WHERE age = 20
  UNION
  SELECT * FROM users WHERE email = '[email protected]';
  

8. IS NULL/IS NOT NULL（部分情况）

SELECT * FROM users WHERE created_at IS NULL;

• 索引是否生效：取决于索引设计：
  • 若索引包含NULL值，则可能使用索引。
  • 若索引设置为NOT NULL，则可能全表扫描。

9. 索引字段参与计算

SELECT * FROM users WHERE age + 10 < 50; -- 等价于 age < 40

• 原因：索引无法直接比较计算后的结果。
• 解决方案：改写为WHERE age < 40

10. 统计信息不准确

ANALYZE TABLE users; -- 更新统计信息

• 原因：MySQL优化器依赖统计信息选择执行计划，过时的统计信息可能导致错误选择。

11.索引优化建议

1. 使用EXPLAIN分析查询：关注type列（理想值：const、ref）和key_len列。
2. 避免在索引字段上使用函数：优先将计算逻辑移到查询条件外。
3. 合理设计组合索引：根据查询频率和选择性排序字段。
4. 定期更新统计信息：通过ANALYZE TABLE命令保持统计信息准确性。
5. 谨慎使用OR条件：考虑使用UNION替代。

-- 创建测试表和数据
CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    age INT,
    email VARCHAR(100),
    created_at DATETIME
);

-- 创建索引
CREATE INDEX idx_name ON users (name);
CREATE INDEX idx_age_email ON users (age, email);
CREATE INDEX idx_created ON users (created_at);

-- 1. 全值匹配但类型不匹配
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE name = 123; -- 预期：类型不匹配导致索引失效

-- 2. 组合索引不满足最左前缀原则
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE email = '[email protected]'; -- 预期：无法使用idx_age_email

-- 3. 对索引字段使用函数
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE YEAR(created_at) = 2023; -- 预期：函数导致索引失效

-- 4. 隐式类型转换
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age = '25'; -- 预期：字符串转整数导致索引失效

-- 5. 范围条件右侧字段失效
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 20 AND email = '[email protected]'; -- 预期：email无法使用索引

-- 6. LIKE以通配符开头
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE name LIKE '%test'; -- 预期：索引失效

-- 7. OR条件导致索引失效
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age = 20 OR email = '[email protected]'; -- 预期：全表扫描

-- 8. IS NULL/IS NOT NULL（部分情况）
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE created_at IS NULL; -- 预期：取决于索引设计

-- 9. 索引字段参与计算
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age + 10 < 50; -- 预期：索引失效

-- 10. 统计信息不准确
ANALYZE TABLE users; -- 更新统计信息前
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age = 30;
ANALYZE TABLE users; -- 更新统计信息后
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age = 30;