0.前言

假设你经营一家电商平台，某天用户突然投诉商品搜索加载时间超过10秒。技术团队紧急排查，发现一条原本执行0.1秒的查询语句，在百万级数据量下竟变成了全表扫描。这时，数据库索引犹如深夜急诊室里的救命仪器——它的存在与否，直接决定系统是起死回生还是彻底崩溃。

索引设计的底层逻辑如同城市交通规划。想象早高峰时的十字路口，无序的车流必然引发堵塞。B+树结构通过分层导航，让数据查询像ETC通道般快速通行。某金融平台曾将交易记录的查询响应时间从8秒缩短至0.2秒，秘密就在于将单列索引改造为组合索引，如同在十字路口增设定向车道。

1.索引设计原则

• 代码先行，索引后上：给数据库表添加索引，一般应该等到主体业务功能开发完毕，把涉及到该表相关sql都要拿出来分析之后再建立索引。

• 高频查询列：优先为 WHERE、JOIN、ORDER BY、GROUP BY 等子句中频繁使用的列创建索引。

• 避免低基数列：低基数列（如性别、状态等重复值多的列）不适合创建索引，因为它们的区分度低，索引效果不明显。尽量使用那些基数比较大的字段，就是值比较多的字段，那么才能发挥出B+树快速二分查找的优势来。列的唯一性越高，索引效果越好。

• 联合索引尽量覆盖条件：对于多列查询，优先使用组合索引（多列索引），但需遵循最左前缀原则。同时将查询中使用频率最高的列放在前面，同时考虑查询的过滤性，将过滤性更强的列放在前面。

• 长字符串可以采用前缀索引：尽量对字段类型较小的列设计索引，比如说什么tinyint之类的，因为字段类型较小的话，占用磁盘空间也会比较小，在搜索的时候性能也会比较好一点。对于长字符串列（如 VARCHAR），可以使用前缀索引（如 CREATE INDEX idx_name ON users(name(10))），以节省空间。

• 选择合适的索引类型：优先使用自增整数作为主键，避免使用 UUID 等无序主键。

• 控制索引数量：索引会增加写操作（INSERT/UPDATE/DELETE）的开销。建议单表索引不超过 5个，避免冗余索引。优先建联合索引。查询时调整SQL条件顺序，使其与索引列的顺序一致。

2.索引优化

分页查询优化

很多时候我们业务系统实现分页功能可能会用如下sql实现

SELECT * FROM orders ORDER BY id LIMIT 10000, 10;

表示从表 orders 中取出从 10001 行开始的 10 行记录。看似只查询了 10 条记录，实际这条 SQL 是先读取 10010条记录，然后抛弃前 10000 条记录，然后读到后面 10 条想要的数据。因此要查询一张大表比较靠后的数据，执行效率是非常低的。

优化1：根据自增且连续的主键排序的分页查询

SELECT * FROM orders WHERE id > 100000 ORDER BY id LIMIT 10;

优化2：根据非主键字段排序的分页查询

SELECT * FROM orders ORDER BY name LIMIT 10000, 10;

关键是让排序时返回的字段尽可能少，所以可以让排序和分页操作先查出主键，然后根据主键查到对应的记录，SQL改写如下:

select * from orders e inner join (select id from orders order by name limit 90000,5) ed
on e.id = ed.id;

Join关联查询优化

优化1：关联字段加索引;

优化2：优先选择小表做驱动表。

一次一行循环地从第一张表（称为驱动表）中读取行，在这行数据中取到关联字段，根据关联字段在另一张表（被驱动表）里取出满足条件的行，然后取出两张表的结果合集。

当使用left join时，左表是驱动表，右表是被驱动表，当使用right join时，右表时驱动表，左表是被驱动表，
当使用join时，mysql会选择数据量比较小的表作为驱动表，大表作为被驱动表。

in和exsits优化

原则：小表驱动大表，即小的数据集驱动大的数据集

in：当B表的数据集小于A表的数据集时，in优于exists

select * from A where id in (select id from B)

exists：当A表的数据集小于B表的数据集时，exists优于in

将主查询A的数据，放到子查询B中做条件验证，根据验证结果（true或false）来决定主查询的数据是否保留

select * from A where exists (select 1 from B where B.id = A.id)

3.最后

通过合理设计索引，可以显著提升 MySQL 的查询性能，同时减少系统资源的消耗。在实际应用中，建议根据具体场景灵活调整索引设计和查询语句，以达到最佳的性能表现。