假设,你现在维护一个支持邮箱登录的系统,用户表是这么定义的:

  1. mysql> create table SUser(
  2. ID bigint unsigned primary key,
  3. email varchar(64),
  4. ...
  5. )engine=innodb;

由于要使用邮箱登录,所以业务代码中一定会出现类似于这样的语句:

  1. mysql> select f1, f2 from SUser where email='xxx';

MySQL是支持前缀索引的,也就是说,你可以定义字符串的一部分作为索引。默认地,如果你创建索引的语句不指定前缀长度,那么索引就会包含整个字符串。

  1. mysql> alter table SUser add index index1(email);
  2. mysql> alter table SUser add index index2(email(6));

第一个语句创建的index1索引里面,包含了每个记录的整个字符串;字符串索引 - 图1
而第二个语句创建的index2索引里面,对于每个记录都是只取前6个字节。字符串索引 - 图2

由于email(6)这个索引结构中每个邮箱字段都只取前6个字节(即:zhangs),所以占用的空间会更小,这就是使用前缀索引的优势。
但,这同时带来的损失是,可能会增加额外的记录扫描次数

select id,name,email from SUser where email=’zhangssxyz@xxx.com’;
如果使用的是index1(即email整个字符串的索引结构),执行顺序是这样的:

  1. 从index1索引树找到满足索引值是’zhangssxyz@xxx.com’的这条记录,取得ID2的值;
  2. 到主键上查到主键值是ID2的行,判断email的值是正确的,将这行记录加入结果集;
  3. 取index1索引树上刚刚查到的位置的下一条记录,发现已经不满足email=’zhangssxyz@xxx.com’的条件了,循环结束。

这个过程中,只需要回主键索引取一次数据,所以系统认为只扫描了一行。
如果使用的是index2(即email(6)索引结构),执行顺序是这样的:

  1. 从index2索引树找到满足索引值是’zhangs’的记录,找到的第一个是ID1;
  2. 到主键上查到主键值是ID1的行,判断出email的值不是’zhangssxyz@xxx.com’,这行记录丢弃;
  3. 取index2上刚刚查到的位置的下一条记录,发现仍然是’zhangs’,取出ID2,再到ID索引上取整行然后判断,这次值对了,将这行记录加入结果集;
  4. 重复上一步,直到在idxe2上取到的值不是’zhangs’时,循环结束。

在这个过程中,要回主键索引取4次数据,也就是扫描了4行。
通过这个对比,你很容易就可以发现,使用前缀索引后,可能会导致查询语句读数据的次数变多。
但是,对于这个查询语句来说,如果你定义的index2不是email(6)而是email(7),也就是说取email字段的前7个字节来构建索引的话,即满足前缀’zhangss’的记录只有一个,也能够直接查到ID2,只扫描一行就结束了。
也就是说使用前缀索引,定义好长度,就可以做到既节省空间,又不用额外增加太多的查询成本。

如何确定索引长度

我们在建立索引时关注的是区分度,区分度越高越好。因为区分度越高,意味着重复的键值越少。因此,我们可以通过统计索引上有多少个不同的值来判断要使用多长的前缀。

可以使用下面这个语句,算出这个列上有多少个不同的值:

  1. mysql> select count(distinct email) as L from SUser;

依次选取不同长度的前缀来看这个值,比如我们要看一下4~7个字节的前缀索引,可以用这个语句:

  1. mysql> select
  2. count(distinct left(email,4))as L4,
  3. count(distinct left(email,5))as L5,
  4. count(distinct left(email,6))as L6,
  5. count(distinct left(email,7))as L7,
  6. from SUser;

当然,使用前缀索引很可能会损失区分度,所以你需要预先设定一个可以接受的损失比例,比如5%。然后,在返回的L4~L7中,找出不小于 L * 95%的值,假设这里L6、L7都满足,你就可以选择前缀长度为6。

前缀索引对覆盖索引的影响

你先来看看这个SQL语句:

  1. select id,email from SUser where email='zhangssxyz@xxx.com';

与前面例子中的SQL语句

  1. select id,name,email from SUser where email='zhangssxyz@xxx.com';

第一个sql只要求返回id和email字段。
如果使用index1(即email整个字符串的索引结构)的话,可以利用覆盖索引,从index1查到结果后直接就返回了,不需要回到ID索引再去查一次。而如果使用index2(即email(6)索引结构)的话,就不得不回到ID索引再去判断email字段的值。