明明是同一条SQL,为什么有时候走索引a,有时候却走索引b ?

前言

想象你是一家餐厅的服务员,面前有两个菜单:

  • 菜单A:按菜品分类排列(前菜、主菜、甜点)
  • 菜单B:按价格从低到高排列

当顾客说:"我要最便宜的川菜"。

你会:

  1. 先用菜单B找到所有低价菜
  2. 从中筛选川菜

或者:

  1. 先用菜单A找到所有川菜
  2. 再按价格排序

这就是MySQL优化器的日常决策

明明是同一条SQL,有时候走的索引a,而有时候走的索引b,就是它的锅。

今天这篇文章跟大家一起聊聊,MySQL选错索引的问题,希望对你会有所帮助。

1 一个让程序员崩溃的案例

现在有个需求:查询今年开始已付款的前100个订单。

给status字段创建了索引idx_status。

给create_time字段创建了索引idx_create_time。

查询订单的sql如下:

sql 复制代码
SELECT * FROM orders 
WHERE status = 'paid'      -- 状态条件
AND create_time > '2025-01-01' -- 时间条件
ORDER BY amount DESC 
LIMIT 100;

周一执行计划如下

plain 复制代码
使用索引:idx_status(状态索引)  
扫描行数:500行  
耗时:0.1秒

周二执行计划如下

plain 复制代码
使用索引:idx_create_time(时间索引)  
扫描行数:50万行  
耗时:8秒

周一只扫描了500行数据,而周二却扫描了50万行数据。

周一耗时0.1秒,而周二耗时却又8秒。

同一SQL在不同时间性能差异80倍!

让我们拆解背后的原因。

2 揭秘优化器的"决策三步曲"

MySQL优化器的决策流程如下:

成本计算示例

索引名称 预估扫描行数 回表次数 排序成本 总成本
idx_status 50万 50万次 需要排序 1050分
idx_create_time 5万 5万次 无需排序 600分

根据扫描行数、回表次数、排序成本,计算一个总成本的分数。

优化器会选择总成本更低的idx_create_time索引。

3 导致索引切换的四大真凶

真凶1:数据分布变化

场景还原

  • 周一数据:已支付订单5万条,其中2025年的5万条
  • 周二数据:已支付订单50万条,其中2025年的50万条

这个例子中数据分布变化很大,周二的数据,比周一的数据一下子多了45万。

可能会影响总成本的分数。

我们可以通过下面的SQL查看数据分布:

sql 复制代码
SELECT 
  COUNT(*) AS total,
  SUM(status='paid') AS paid_count,
  SUM(create_time>'2023-01-01') AS new_orders 
FROM orders;

真凶2:统计信息过期

统计信息过期,就像用去年的地图导航,新修的路不会出现在地图上。

MySQL的"地图"就是统计信息。

我们可以通过ANALYZE TABLE ... DELETE STATISTICS命令删除统计信息:

sql 复制代码
ANALYZE TABLE orders DELETE STATISTICS;

这时候查询可能变成全表扫描:

sql 复制代码
EXPLAIN SELECT...

显示type: ALL

那么,如何解决这个问题呢?

使用ANALYZE TABLE命令,刷新统计信息(相当于更新地图):

sql 复制代码
ANALYZE TABLE orders;

真凶3:索引覆盖度差异

点餐类比

  • 菜单A能直接看到菜品价格 → 无需问厨师(覆盖索引)
  • 菜单B只能看到菜品名 → 需要问厨师详情(回表查询)

下面的SQL会走idx_status(需要回表):

sql 复制代码
SELECT * FROM orders WHERE status='paid';

下面的SQL会走idx_create_time(覆盖索引):

sql 复制代码
SELECT create_time FROM 
orders WHERE create_time>'2023-01-01';

真凶4:索引碎片化

索引碎片化就像书本的目录页被撕破,找内容变得困难。

检查方法

sql 复制代码
SHOW TABLE STATUS LIKE 'orders';

查看Data_free字段,值越大碎片越多。

优化方案

使用ALTER TABLE命令重建索引。

sql 复制代码
ALTER TABLE orders ENGINE=INNODB;

4 问题排查四步法

第一步:查看当前执行计划

使用EXPLAIN查看当前SQL的执行计划:

sql 复制代码
EXPLAIN 
SELECT * FROM orders 
WHERE status='paid' 
AND create_time>'2023-01-01';

第二步:检查统计信息

使用SHOW INDEX命令检查索引的统计信息:

sql 复制代码
SHOW INDEX FROM orders;

关注Cardinality字段,值越接近真实数据越好。

第三步:分析数据分布

使用下面的SQL分析数据分布:

sql 复制代码
SELECT 
  COUNT(*) AS total,
  AVG(LENGTH(status)) AS status_avg_len 
FROM orders;

第四步:追踪优化器思考过程

sql 复制代码
SET optimizer_trace="enabled=on";
SELECT * FROM orders WHERE ...;
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE;

开启optimizer_trace,然后通过INFORMATION_SCHEMA.OPTIMIZER_TRACE表查看追踪优化器思考过程。

5 三大终极解决方案

方案1:引导优化器选择

使用FORCE INDEX强制使用指定索引:

sql 复制代码
SELECT * FROM orders FORCE INDEX(idx_status) WHERE ...;

方案2:创建更优索引

创建更优的联合索引:

sql 复制代码
ALTER TABLE orders 
ADD INDEX idx_status_create_time(status,create_time);

方案3:定期维护计划

  1. 定期统计信息更新
  2. 定期碎片率检查
  3. 定期索引重建

总结

六个必须检查的点

  1. WHERE条件字段是否有合适索引
  2. ORDER BY/GROUP BY是否利用索引排序
  3. 统计信息是否最新(尤其大表每天更新)
  4. 是否存在索引碎片(每月检查一次)
  5. 是否出现索引合并(INDEX_MERGE)
  6. 是否使用覆盖索引(减少回表)

三条黄金法则

  1. 二八定律:20%的索引满足80%的查询
  2. 数据驱动:定期分析查询模式调整索引
  3. 防御编程:核心查询明确指定索引

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