15个必知的Mysql索引失效场景，别再踩坑了！

背景

无论你是技术大佬，还是刚入行的小白，时不时都会踩到Mysql数据库不走索引的坑。常见的现象就是：明明在字段上添加了索引，但却并未生效。

前些天就遇到一个稍微特殊的场景，同一条SQL语句，在某些参数下生效，在某些参数下不生效，这是为什么呢？

另外，无论是面试或是日常，Mysql索引失效的通常情况都应该了解和学习。

为了方便学习和记忆，这篇文件将常见的15种不走索引情况进行汇总，并以实例展示，帮助大家更好地避免踩坑。建议收藏，以备不时之需。

数据库及索引准备

创建表结构

为了逐项验证索引的使用情况，我们先准备一张表t_user：

CREATE?TABLE?`t_user`?(
??`id`?int(11)?unsigned?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT?COMMENT?'ID',
??`id_no`?varchar(18)?CHARACTER?SET?utf8mb4?COLLATE?utf8mb4_bin?DEFAULT?NULL?COMMENT?'身份编号',
??`username`?varchar(32)?CHARACTER?SET?utf8mb4?COLLATE?utf8mb4_bin?DEFAULT?NULL?COMMENT?'用户名',
??`age`?int(11)?DEFAULT?NULL?COMMENT?'年龄',
??`create_time`?datetime?DEFAULT?CURRENT_TIMESTAMP?COMMENT?'创建时间',
??PRIMARY?KEY?(`id`),
??KEY?`union_idx`?(`id_no`,`username`,`age`),
??KEY?`create_time_idx`?(`create_time`)
)?ENGINE=InnoDB?DEFAULT?CHARSET=utf8mb4?COLLATE=utf8mb4_bin;

在上述表结构中有三个索引：

• id：为数据库主键；

• union_idx：为id_no、username、age构成的联合索引；

• create_time_idx：是由create_time构成的普通索引；

初始化数据

初始化数据分两部分：基础数据和批量导入数据。

基础数据insert了4条数据，其中第4条数据的创建时间为未来的时间，用于后续特殊场景的验证：

INSERT?INTO?`t_user`?(`id`,?`id_no`,?`username`,?`age`,?`create_time`)?VALUES?(null,?'1001',?'Tom1',?11,?'2022-02-27?09:04:23');
INSERT?INTO?`t_user`?(`id`,?`id_no`,?`username`,?`age`,?`create_time`)?VALUES?(null,?'1002',?'Tom2',?12,?'2022-02-26?09:04:23');
INSERT?INTO?`t_user`?(`id`,?`id_no`,?`username`,?`age`,?`create_time`)?VALUES?(null,?'1003',?'Tom3',?13,?'2022-02-25?09:04:23');
INSERT?INTO?`t_user`?(`id`,?`id_no`,?`username`,?`age`,?`create_time`)?VALUES?(null,?'1004',?'Tom4',?14,?'2023-02-25?09:04:23');

除了基础数据，还有一条存储过程及其调用的SQL，方便批量插入数据，用来验证数据比较多的场景：

--?删除历史存储过程
DROP?PROCEDURE?IF?EXISTS?`insert_t_user`

--?创建存储过程
delimiter?$

CREATE?PROCEDURE?insert_t_user(IN?limit_num?int)
BEGIN
?DECLARE?i?INT?DEFAULT?10;
????DECLARE?id_no?varchar(18)?;
????DECLARE?username?varchar(32)?;
????DECLARE?age?TINYINT?DEFAULT?1;
????WHILE?i?<?limit_num?DO
????????SET?id_no?=?CONCAT("NO",?i);
????????SET?username?=?CONCAT("Tom",i);
????????SET?age?=?FLOOR(10?+?RAND()*2);
????????INSERT?INTO?`t_user`?VALUES?(NULL,?id_no,?username,?age,?NOW());
????????SET?i?=?i?+?1;
????END?WHILE;

END?$
--?调用存储过程
call?insert_t_user(100);

关于存储过程的创建和存储，可暂时不执行，当用到时再执行。

数据库版本及执行计划

查看当前数据库的版本：

select?version();
8.0.18

上述为本人测试的数据库版本：8.0.18。当然，以下的所有示例，大家可在其他版本进行执行验证。

查看SQL语句执行计划，一般我们都采用explain关键字，通过执行结果来判断索引使用情况。

执行示例：

explain?select?*?from?t_user?where?id?=?1;

执行结果：

可以看到上述SQL语句使用了主键索引（PRIMARY），key_len为4；

其中key_len的含义为：表示索引使用的字节数，根据这个值可以判断索引的使用情况，特别是在组合索引的时候，判断该索引有多少部分被使用到非常重要。

做好以上数据及知识的准备，下面就开始讲解具体索引失效的实例了。

1 联合索引不满足最左匹配原则

联合索引遵从最左匹配原则，顾名思义，在联合索引中，最左侧的字段优先匹配。因此，在创建联合索引时，where子句中使用最频繁的字段放在组合索引的最左侧。

而在查询时，要想让查询条件走索引，则需满足：最左边的字段要出现在查询条件中。

实例中，union_idx联合索引组成：

KEY?`union_idx`?(`id_no`,`username`,`age`)

最左边的字段为id_no，一般情况下，只要保证id_no出现在查询条件中，则会走该联合索引。

示例一：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?=?'1002';

explain结果：

通过explain执行结果可以看出，上述SQL语句走了union_idx这条索引。

这里再普及一下key_len的计算：

• id_no?类型为varchar(18)，字符集为utf8mb4_bin，也就是使用4个字节来表示一个完整的UTF-8。此时，key_len = 18* 4 = 72；

• 由于该字段类型varchar为变长数据类型，需要再额外添加2个字节。此时，key_len = 72 + 2 = 74；

• 由于该字段运行为NULL（default NULL），需要再添加1个字节。此时，key_len = 74 + 1 = 75；

上面演示了key_len一种情况的计算过程，后续不再进行逐一推演，知道基本组成和原理即可，更多情况大家可自行查看。

示例二：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?=?'1002'?and?username?=?'Tom2';

explain结果：

很显然，依旧走了union_idx索引，根据上面key_len的分析，大胆猜测，在使用索引时，不仅使用了id_no列，还使用了username列。

示例三：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?=?'1002'?and?age?=?12;

explain结果：

走了union_idx索引，但跟示例一一样，只用到了id_no列。

当然，还有三列都在查询条件中的情况，就不再举例了。上面都是走索引的正向例子，也就是满足最左匹配原则的例子，下面来看看，不满足该原则的反向例子。

反向示例：

explain?select?*?from?t_user?where?username?=?'Tom2'?and?age?=?12;

explain结果：

此时，可以看到未走任何索引，也就是说索引失效了。

同样的，下面只要没出现最左条件的组合，索引也是失效的：

explain?select?*?from?t_user?where?age?=?12;
explain?select?*?from?t_user?where?username?=?'Tom2';

那么，第一种索引失效的场景就是：在联合索引的场景下，查询条件不满足最左匹配原则。

2 使用了select *

在《阿里巴巴开发手册》的ORM映射章节中有一条【强制】的规范：

【强制】在表查询中，一律不要使用 * 作为查询的字段列表，需要哪些字段必须明确写明。说明:1)增加查询分析器解析成本。2)增减字段容易与 resultMap 配置不一致。3)无用字段增加网络 消耗，尤其是 text 类型的字段。

虽然在规范手册中没有提到索引方面的问题，但禁止使用select *?语句可能会带来的附带好处就是：某些情况下可以走覆盖索引。

比如，在上面的联合索引中，如果查询条件是age或username，当使用了select *?，肯定是不会走索引的。

但如果希望根据username查询出id_no、username、age这三个结果（均为索引字段），明确查询结果字段，是可以走覆盖索引的：

explain?select?id_no,?username,?age?from?t_user?where?username?=?'Tom2';
explain?select?id_no,?username,?age?from?t_user?where?age?=?12;

explain结果：

无论查询条件是username还是age，都走了索引，根据key_len可以看出使用了索引的所有列。

第二种索引失效场景：在联合索引下，尽量使用明确的查询列来趋向于走覆盖索引；

这一条不走索引的情况属于优化项，如果业务场景满足，则进来促使SQL语句走索引。至于阿里巴巴开发手册中的规范，只不过是两者撞到一起了，规范本身并不是为这条索引规则而定的。

3 索引列参与运算

直接来看示例：

explain?select?*?from?t_user?where?id?+?1?=?2?;

explain结果：

可以看到，即便id列有索引，由于进行了计算处理，导致无法正常走索引。

针对这种情况，其实不单单是索引的问题，还会增加数据库的计算负担。就以上述SQL语句为例，数据库需要全表扫描出所有的id字段值，然后对其计算，计算之后再与参数值进行比较。如果每次执行都经历上述步骤，性能损耗可想而知。

建议的使用方式是：先在内存中进行计算好预期的值，或者在SQL语句条件的右侧进行参数值的计算。

针对上述示例的优化如下：

--?内存计算，得知要查询的id为1
explain?select?*?from?t_user?where?id?=?1?;
--?参数侧计算
explain?select?*?from?t_user?where?id?=?2?-?1?;

第三种索引失效情况：索引列参与了运算，会导致全表扫描，索引失效。

4 索引列参使用了函数

示例：

explain?select?*?from?t_user?where?SUBSTR(id_no,1,3)?=?'100';

explain结果：

上述示例中，索引列使用了函数（SUBSTR，字符串截取），导致索引失效。

此时，索引失效的原因与第三种情况一样，都是因为数据库要先进行全表扫描，获得数据之后再进行截取、计算，导致索引索引失效。同时，还伴随着性能问题。

示例中只列举了SUBSTR函数，像CONCAT等类似的函数，也都会出现类似的情况。解决方案可参考第三种场景，可考虑先通过内存计算或其他方式减少数据库来进行内容的处理。

第四种索引失效情况：索引列参与了函数处理，会导致全表扫描，索引失效。

5 错误的Like使用

示例：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?like?'%00%';

explain结果：

针对like的使用非常频繁，但使用不当往往会导致不走索引。常见的like使用方式有：

• 方式一：like '%abc'；

• 方式二：like 'abc%'；

• 方式三：like '%abc%'；

其中方式一和方式三，由于占位符出现在首部，导致无法走索引。这种情况不做索引的原因很容易理解，索引本身就相当于目录，从左到右逐个排序。而条件的左侧使用了占位符，导致无法按照正常的目录进行匹配，导致索引失效就很正常了。

第五种索引失效情况：模糊查询时（like语句），模糊匹配的占位符位于条件的首部。

6 类型隐式转换

示例：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?=?1002;

explain结果：

id_no字段类型为varchar，但在SQL语句中使用了int类型，导致全表扫描。

出现索引失效的原因是：varchar和int是两个种不同的类型。

解决方案就是将参数1002添加上单引号或双引号。

第六种索引失效情况：参数类型与字段类型不匹配，导致类型发生了隐式转换，索引失效。

这种情况还有一个特例，如果字段类型为int类型，而查询条件添加了单引号或双引号，则Mysql会参数转化为int类型，虽然使用了单引号或双引号：

explain?select?*?from?t_user?where?id?=?'2';

上述语句是依旧会走索引的。

7、使用OR操作

OR是日常使用最多的操作关键字了，但使用不当，也会导致索引失效。

示例：

explain?select?*?from?t_user?where?id?=?2?or?username?=?'Tom2';

explain结果：

看到上述执行结果是否是很惊奇啊，明明id字段是有索引的，由于使用or关键字，索引竟然失效了。

其实，换一个角度来想，如果单独使用username字段作为条件很显然是全表扫描，既然已经进行了全表扫描了，前面id的条件再走一次索引反而是浪费了。所以，在使用or关键字时，切记两个条件都要添加索引，否则会导致索引失效。

但如果or两边同时使用“>”和“<”，则索引也会失效：

explain?select?*?from?t_user?where?id??>?1?or?id??<?80;

explain结果：

第七种索引失效情况：查询条件使用or关键字，其中一个字段没有创建索引，则会导致整个查询语句索引失效；or两边为“>”和“<”范围查询时，索引失效。

8 两列做比较

如果两个列数据都有索引，但在查询条件中对两列数据进行了对比操作，则会导致索引失效。

这里举个不恰当的示例，比如age小于id这样的两列（真实场景可能是两列同维度的数据比较，这里迁就现有表结构）：

explain?select?*?from?t_user?where?id?>?age;

explain结果：

这里虽然id有索引，age也可以创建索引，但当两列做比较时，索引还是会失效的。

第八种索引失效情况：两列数据做比较，即便两列都创建了索引，索引也会失效。

9 不等于比较

示例：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?<>?'1002';

explain结果：

当查询条件为字符串时，使用”<>“或”!=“作为条件查询，有可能不走索引，但也不全是。

explain?select?*?from?t_user?where?create_time?!=?'2022-02-27?09:56:42';

上述SQL中，由于“2022-02-27 09:56:42”是存储过程在同一秒生成的，大量数据是这个时间。执行之后会发现，当查询结果集占比比较小时，会走索引，占比比较大时不会走索引。此处与结果集与总体的占比有关。

需要注意的是：上述语句如果是id进行不等操作，则正常走索引。

explain?select?*?from?t_user?where?id?!=?2;

explain结果：

第九种索引失效情况：查询条件使用不等进行比较时，需要慎重，普通索引会查询结果集占比较大时索引会失效。

10 is not null

示例：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?is?not?null;

explain结果：

第十种索引失效情况：查询条件使用is null时正常走索引，使用is not null时，不走索引。

11 not in和not exists

在日常中使用比较多的范围查询有in、exists、not in、not exists、between and等。

explain?select?*?from?t_user?where?id?in?(2,3);

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?in?('1001','1002');

explain?select?*?from?t_user?u1?where?exists?(select?1?from?t_user?u2?where?u2.id??=?2?and?u2.id?=?u1.id);

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?between?'1002'?and?'1003';

上述四种语句执行时都会正常走索引，具体的explain结果就不再展示。主要看不走索引的情况：

explain?select?*?from?t_user?where?id_no?not?in('1002'?,?'1003');

explain结果：

当使用not in时，不走索引？把条件列换成主键试试：

explain?select?*?from?t_user?where?id?not?in?(2,3);

explain结果：

如果是主键，则正常走索引。

第十一种索引失效情况：查询条件使用not in时，如果是主键则走索引，如果是普通索引，则索引失效。

再来看看not exists：

explain?select?*?from?t_user?u1?where?not?exists?(select?1?from?t_user?u2?where?u2.id??=?2?and?u2.id?=?u1.id);

explain结果：

当查询条件使用not exists时，不走索引。

第十二种索引失效情况：查询条件使用not exists时，索引失效。

12 order by导致索引失效

示例：

explain?select?*?from?t_user?order?by?id_no?;

explain结果：

其实这种情况的索引失效很容易理解，毕竟需要对全表数据进行排序处理。

那么，添加删limit关键字是否就走索引了呢？

explain?select?*?from?t_user?order?by?id_no?limit?10;

explain结果：

结果依旧不走索引。在网络上看到有说如果order by条件满足最左匹配则会正常走索引， 在当前8.0.18版本中并未出现。所以，在基于order by和limit进行使用时，要特别留意。是否走索引不仅涉及到数据库版本，还要看Mysql优化器是如何处理的。

这里还有一个特例，就是主键使用order by时，可以正常走索引。

explain?select?*?from?t_user?order?by?id?desc;

explain结果：

可以看出针对主键，还是order by可以正常走索引。

另外，笔者测试如下SQL语句：

explain?select?id?from?t_user?order?by?age;
explain?select?id?,?username?from?t_user?order?by?age;
explain?select?id_no?from?t_user?order?by?id_no;

上述三条SQL语句都是走索引的，也就是说覆盖索引的场景也是可以正常走索引的。

现在将id和id_no组合起来进行order by：

explain?select?*?from?t_user?order?by?id,id_no?desc;
explain?select?*?from?t_user?order?by?id,id_no?desc?limit?10;
explain?select?*?from?t_user?order?by?id_no?desc,username?desc;

explain结果：

上述两个SQL语句，都未走索引。

第十三种索引失效情况：当查询条件涉及到order by、limit等条件时，是否走索引情况比较复杂，而且与Mysql版本有关，通常普通索引，如果未使用limit，则不会走索引。order by多个索引字段时，可能不会走索引。其他情况，建议在使用时进行expain验证。

13 参数不同导致索引失效

此时，如果你还未执行最开始创建的存储过程，建议你先执行一下存储过程，然后执行如下SQL：

explain?select?*?from?t_user?where?create_time?>?'2023-02-24?09:04:23';

其中，时间是未来的时间，确保能够查到数据。

explain结果：

可以看到，正常走索引。

随后，我们将查询条件的参数换个日期：

explain?select?*?from?t_user?where?create_time?>?'2022-02-27?09:04:23';

explain结果：

此时，进行了全表扫描。这也是最开始提到的奇怪的现象。

为什么同样的查询语句，只是查询的参数值不同，却会出现一个走索引，一个不走索引的情况呢？

答案很简单：上述索引失效是因为DBMS发现全表扫描比走索引效率更高，因此就放弃了走索引。

也就是说，当Mysql发现通过索引扫描的行记录数超过全表的10%-30%时，优化器可能会放弃走索引，自动变成全表扫描。某些场景下即便强制SQL语句走索引，也同样会失效。

类似的问题，在进行范围查询（比如>、< 、>=、<=、in等条件）时往往会出现上述情况，而上面提到的临界值根据场景不同也会有所不同。

第十四种索引失效情况：当查询条件为大于等于、in等范围查询时，根据查询结果占全表数据比例的不同，优化器有可能会放弃索引，进行全表扫描。

14 其他

当然，还有其他一些是否走索引的规则，这与索引的类型是B-tree索引还是位图索引也有关系，就不再详细展开。

这里要说的其他，可以总结为第十五种索引失效的情况：Mysql优化器的其他优化策略，比如优化器认为在某些情况下，全表扫描比走索引快，则它就会放弃索引。

针对这种情况，一般不用过多理会，当发现问题时再定点排查即可。

小结

本篇文章为大家总结了15个常见的索引失效的场景，由于不同的Mysql版本，索引失效策略也有所不同。大多数索引失效情况都是明确的，有少部分索引失效会因Mysql的版本不同而有所不同。

因此，建议收藏本文，当在实践的过程中进行对照，如果没办法准确把握，则可直接执行explain进行验证。