MySQL篇3——MySQL深度揭秘：MySQL 索引失效情况与日志机制（redolog undolog binlog）介绍

一、索引为什么会失效（前置知识）

MySQL 索引本质是基于 B+ 树的有序结构进行查找。当查询条件无法命中索引树的查找路径时，就只能扫描更多的数据页甚至全表扫描，导致索引失效。

更通俗的说：

索引能否使用，取决于查询条件能否映射到已经建立好的索引结构上，若否则只能全表扫描。
一旦破坏原有有序性、跳过索引前缀或让字段被处理，就无法精准定位数据，自然索引就会失效

二、常见索引失效情况

对索引字段使用函数

示例：
sql 复制代码
```
select * from t_user where upper(name) = 'TOM';
```
因为函数改变了索引值，索引树无法直接对比

MySQL 会转成：

遍历 → 对每行执行函数 → 比较

➡ 不能走索引，退化为全表扫描

对索引字段做表达式计算

sql 复制代码

select * from t_user where age + 1 = 20;
因为函数改变了索引值，索引树无法直接对比➡ 不能走索引，退化为全表扫描

存在隐式类型转换

常见于 varchar 与 int 比较

sql 复制代码

select * from t_user where phone = 1300000001;

phone 为 varchar，比较时会转换成 int，相当于：

sql 复制代码

select * from t_user where cast(phone as signed int) = 1300000001;
MySQL 自动转换：CAST(phone AS signed) → 新值不在索引树里➡ 索引失效

like 以通配符开头

sql 复制代码

select * from t_user where name like '%abc';
MySQL 自动转换：CAST(phone AS signed) → 新值不在索引树里➡ 索引失效

联合索引不满足最左前缀原则

联合索引 (a, b, c)，可匹配：
sql 复制代码
```
where a = 1
where a = 1 and b = 2
where a = 1 and c = 3
where b = 2 and a = 1
```
无法匹配：
sql 复制代码
```
where b = 2
where c = 3
where b = 2 and c = 3
```
所谓最左前缀法则，简单来说就是违背了b+树底层的有序性，必须从最左边开始，⽽⽆中断跳跃
OR 条件中一侧无索引
sql 复制代码
```
select * from t_user where id = 1 or age = 18;
```
如果 age 无索引

MySQL 无法同时走索引 → 回退全表扫描（其实最本质的原因是它是或而不是短路或）

解决：给 age 加索引或拆查询

三、MySQL 日志机制

MySQL 使用多种日志来保证数据安全性、可恢复性与一致性，主要包含 Redo Log、Undo Log 和 BinLog。

1. Redo Log（重做日志）

简单来说：数据库崩溃，我可以快速恢复

作用：数据库崩溃后恢复已提交数据，保证持久性（事务中的 D）

记录内容：对数据页的物理修改

写入时机：事务提交时写入磁盘

示例理解：

管理员修改档案书 5 上的余额

Redo Log 记录：书 5 某位置数值修改（500 → 400）

若数据库崩溃

重启后根据 Redo Log 恢复为 400

数据即使未落盘，也能在数据库恢复后重建修改结果

2. Undo Log（回滚日志）

简单来说：写错了我可以撤销

作用：

支持事务回滚，保证原子性（事务中的 A）
支持 MVCC，多版本并发控制

记录内容：数据变更的反向操作

示例理解：

原 balance = 100，被改成 200

Undo Log 记录：撤销为 100

回滚时按记录恢复

其他事务若不可见该修改，通过版本链读 Undo Log 中的旧版本（MVCC）

3. BinLog（二进制日志）

简单来说：记录所有对数据库产生改动的操作，用于数据备份、主从同步和崩溃后的恢复。

属于 Server 层日志，用于备份与主从同步

记录内容：所有表结构变更与表数据修改（DML、DDL）

不记录：select、show 等查询语句

BinLog 日志格式

格式	记录内容	优点	缺点
Statement	原 SQL 语句	空间小	存在同步一致性风险
Row	每行记录改变前后值	最一致	文件大
Mixed	MySQL 自适应选择	兼顾性能与一致性

示例说明：以图书馆为例

总馆记录：谁修改了哪本书

分馆根据记录同步

Row 模式中会记录 balance 500 → 400 的细节变化

四、总结

内容	主要作用
索引使用失败	查询无法在索引树上精准定位
Redo Log	崩溃恢复，保证已提交不丢失
Undo Log	回滚和 MVCC，保证未提交不生效
BinLog	数据备份与主从同步