如何避免回表查询？什么是索引覆盖？

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参考文章：mysql索引回表

真实面试题：https://www.nowcoder.com/discuss/342185?type=2&order=3&pos=2&page=1

所谓的回表查询，就是先通过普通索引定位到主键值，再通过聚集索引定位到行记录，需要扫码两遍索引树，因此它的性能较扫一遍索引树更低。

《迅猛定位低效 SQL？》留了一个尾巴：

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：

（1）如果表定义了 PK，则 PK 就是聚集索引；

（2）如果表没有定义 PK，则第一个 not NULL unique 列是聚集索引；

（3）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：

（1）id 为 PK，聚集索引，叶子节点存储行记录；

（2）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：

（1）先通过普通索引定位到主键值 id=5；

（2）再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？》

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