MySQL前缀索引

前缀索引顾名思义，定义字符串的一部分当做索引，而不是把整个字符串当做索引。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。

假设一张表有 id,name,email 2个字段

1.创建email列的普通索引应该是： alter table T add index idx_email1( email )

2.前缀索引的创建规则为： alter table table T add index idx_email2( email(6) )

当然第一索引包含是的整个字符串，第二个是该字段前6个字节（注意是字节）

对于这2中索引，B+树怎么存储呢？

INSERT INTO T (email) VALUES ('瞎子','zhangsh1234@163.com'), ('剑圣','lisi1998883@163.com'), ('露娜','zhangssxyz@163.com'), ('李白','zhangsy1998@163.com'), ('韩信','zhaq5481993@163.com'), ('百里玄策','hhaq5481993@163.com')

【谁还不是个野王啊】

普通索引存储为：

是的你没看错，前缀索引那颗树上的存储的是email的前6位字节，也就是你创建前缀索引时指定的前缀字节长度。2种树相比，前缀索引存储了更少的数据，那么他所耗费的空间也就相比较少，这正是他的一个优点。同样的也就相对的增加了扫描行数。

什么增加了扫描行数？？？？ 这是为什么呢？

那么小朋友咱们一起来看下吧。

假设SQL如此这般： select id,name,email from T where email = 'zhangsh1234@163.com'

那么这2个SQL，应该怎么操作呢。

idx_email1:

2.到主键上查到主键为ID1的，判断email值是否正确【为什么判断呢，其实我理解是为了二次判断保证数据一致性吧，比较官方的解释尚未找到】，正确放入结果集

3.取 idx_email1 索引树上刚刚查到的位置的下一条记录，如此往复。

循环过程中，需要回主键取1次数据，所以系统可以认为只扫描了一行【1次是数第一棵树数出来的】

idx_email2:

1.从 索引数上找到满足索引值为 'zhangs'的该记录，取得 ID1的值

2.到主键上查到主键值是 ID1 的行，判断出 email 的值是’ zhangsh1234@xxx.com ’，这行记录放入结果集【不是要的值，丢弃，进行下一步】

3.取 idx_email2 上刚刚查到的位置的下一条记录,重复以上步骤

在这个过程中，要回主键索引取 3 次数据，也就是扫描了 3 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 idx_email2 不是 email(6) 而是 email(8），也就是说取 email 字段的前 8 个字节来构建索引的话，即满足前缀’zhangsh’的记录只有一个，也能够直接查到 ID1，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。

那么问题来了，到底定义多长才算是合理呢？

一般的定义原则是 count(distinct(columnName))/count(*) ,当前缀索引【count(distinct(columnName(length)))，length是你想要创建列的前缀字节长度】越接近此值越好，当有多个前缀字节都一样且都等于这个值时怎么选择呢，当然是 字节越少越好了哈，字节越少越省空间。索引选取的越长，占用的磁盘空间就越大，相同的数据页能放下的索引值就越少，搜索的效率也就会越低。

count(distinct(columnName(length))) 翻译到SQL 为： count(dictinct(left(colunmName, length)))

前面我们说了使用前缀索引可能会增加扫描行数，这会影响到性能。其实，前缀索引的影响不止如此，我们再看一下另外一个场景。

来呀，上SQL： select id,email from T where email='zhangsh1234@163.com'

如果按照email全字段索引，那么此SQL 是不需要回表的【为什么不需要回表？兄嘚，这个相当于覆盖索引了哈】

那么如果按照前缀索引是否需要回表呢？答案是的。

因为当判断前6个字节相等后，需要拿到id 回表拿到email的全部内容进行比较，如果不相同，丢弃这行，否则加入结果集。

那么有人会问了，我把长度放大点，包含所有字节不就好了吗？

那么此时会有如下问题。

1.当你此时的长度是囊括了全字段，但是系统是不知道的，他还是需要回表再次判断的，去确定前缀索引的定义是否截断了完整信息。

2.此时长度是够了，那么能肯定因为业务日后不会增加长度吗？

3.尽可能的加长长度，还不如直接建立全字段索引呢

综上，使用前缀索引就用不上覆盖索引对查询性能的优化了，这也是你在选择是否使用前缀索引时需要考虑的一个因素。

前面说到的是，可以根据字段前面几个字节进行查询的，那么对于身份证这种，一共 18 位，其中前 6 位是地址码，所以同一个县的人的身份证号前 6 位一般会是相同的。

或许你会说，多弄几个字节不就好吗？那么请问下自己为什么使用前缀索引呢，不就是为了节省空间吗？

那么这么做合适吗？ 不合适对吗？ 乖~，快去反省下吧

那么采用前缀索引显示是不行的，那么如果用前缀索引怎么办呢，聪明的你应该已经猜到了，采用倒叙存储，然后建立前缀索引。

放到SQL 中就应该是这样的： select field_list from t where id_card = reverse('id_card_string')

当然了，这种逻辑建议放到业务逻辑中实现，而不是放到SQL 中。

按照上述第4节的内容，有人或许会有另一个想法，还倒叙建立前缀索引复杂不，hash索引或者hash字段不香吗？

有人会问了，为什么要在创建一个值来存储hash值呢，如果不存储你知道原值是什么吗？ 同时hash算法是有一定重复可能的（hash值碰撞）

【可以了解下partition算法哦:[ https://selfboot.cn/2016/09/01/lost_partition 】。如果重复了，不存储原值，你是无法判断出正确数据的。

注：【hash字段不代表hash索引，hash索引原理正在快马加鞭】，简单说下hash索引，hash索引不需要创建一个值来存储hash值，而是有hasn表来存储【hash值碰撞时，由一个链表来搞定了】，存储的内容为 hash值和每行的行指针 。

说回来啊，跑题了

查询时： select field_list from t where id_card_crc=crc32('id_card_string') and id_card='id_card_string'

不过有个问题相信你也想到了，不管是hash存储值还是hash索引都是不支持范围查询的。

来总结下这2个优缺点吧

1.从占用空间来看呢，倒叙索引不需要额外开辟存储空间，而hash字段需要额外的一个字段，所以从这点上看倒叙索引更胜一筹，NO!并不准确,如果前缀长度过长，那么这2个情况额外的空间也就相差无几了

3.从查询效率上看，使用 hash 字段方式的查询性能相对更稳定一些。因为 crc32 算出来的值虽然有冲突的概率，但是概率非常小，可以认为每次查询的平均扫描行数接近 1。而倒序存储方式毕竟还是用的前缀索引的方式，也就是说还是会增加扫描行数

1.全字段完整索引比较占空间，但是而走覆盖索引

2.前缀索引，节省空间，但会增加扫描 次数 并且不能使用覆盖索引【每次都需回表校验】

3.倒序存储，再创建前缀索引，用于绕过字符串本身前缀的区分度不够的问题。【倒叙方法建立放到业务逻辑中】

4.hash字段索引，相比前缀索引性能较为稳定，但是有额外的存储空间和计算消耗，同时也 不 支持范围查询

一般两种情况下不建议建索引。

第一种情况是表记录比较少 ，例如一两千条甚至只有几百条记录的表，没必要建索引，让查询做全表扫描就好了。至于多少条记录才算多，这个个人有个人的看法，我个人的经验是以2000作为分界线，记录数不超过 2000可以考虑不建索引，超过2000条可以酌情考虑索引。

另一种不建议建索引的情况是索引的选择性较低 。所谓索引的选择性（Selectivity），是指不重复的索引值（也叫基数，Cardinality）与表记录数（#T）的比值：

显然选择性的取值范围为(0, 1]，选择性越高的索引价值越大，这是由B+Tree的性质决定的。例如，上文用到的employees.titles表，如果title字段经常被单独查询，是否需要建索引，我们看一下它的选择性：

title的选择性不足0.0001（精确值为0.00001579），所以实在没有什么必要为其单独建索引。

有一种与索引选择性有关的索引优化策略叫做 前缀索引 ，就是用列的前缀代替整个列作为索引key，当前缀长度合适时，可以做到既使得前缀索引的选择性接近全列索引，同时因为索引key变短而减少了索引文件的大小和维护开销。下面以employees.employees表为例介绍前缀索引的选择和使用。

我们从 上文 看到employees表只有一个索引，那么如果我们想按名字搜索一个人，就只能全表扫描了：

如果频繁按名字搜索员工，这样显然效率很低，因此我们可以考虑建索引。有两种选择，建或，看下两个索引的选择性：

显然选择性太低，选择性很好，但是 first_name 和 last_name 加起来长度为30，有没有兼顾长度和选择性的办法？可以考虑用 first_name 和 last_name 的前几个字符建立索引，例如，看看其选择性：

选择性还不错，但离0.9313还是有点距离，那么把 last_name 前缀加到4：

这时选择性已经很理想了，而这个索引的长度只有18，比短了接近一半，我们把这个前缀索引 建上：

性能的提升是显著的，查询速度提高了120多倍。

前缀索引兼顾索引大小和查询速度，但是其缺点是不能用于 ORDER BY 和 GROUP BY 操作，也不能用于 Covering index （即当索引本身包含查询所需全部数据时，不再访问数据文件本身）。

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