MySQL查询优化：深入理解索引失效及解决方案，提升查询性能

# 1. MySQL查询优化概述**

MySQL查询优化是提升数据库性能的关键，它通过优化查询语句和数据库配置来减少查询时间，提高数据库效率。查询优化涉及多个方面，包括索引优化、查询语句优化、数据库配置优化等。

索引是数据库中一种重要的数据结构，用于快速查找数据。索引失效是指索引无法被查询语句有效利用，导致查询速度变慢。常见的索引失效原因包括查询语句中存在函数或表达式、使用范围查询、使用模糊查询等。

# 2. 索引失效的原理与常见原因**

索引是 MySQL 中用于加速查询的重要数据结构。当索引失效时，查询性能会显著下降。本章节将深入探讨索引失效的原理和常见原因，为优化 MySQL 查询提供指导。

## 2.1 索引失效的原理

索引失效是指 MySQL 在执行查询时无法使用索引来加速查询。这通常发生在以下情况下：

- 查询语句中包含函数或表达式。
- 查询语句使用范围查询。
- 查询语句使用模糊查询。

当出现上述情况时，MySQL 无法确定索引列的准确值，因此无法使用索引来过滤数据。

## 2.2 导致索引失效的常见原因

### 2.2.1 查询语句中存在函数或表达式

当查询语句中包含函数或表达式时，MySQL 无法使用索引来查找数据。这是因为函数或表达式会改变索引列的值，使得索引无法直接匹配查询条件。

SELECT * FROM users WHERE name = UPPER('john');

在这个查询中，`UPPER()` 函数会将 `name` 列的值转换为大写。由于索引是基于原始值创建的，因此 MySQL 无法使用索引来查找 `'john'`。

### 2.2.2 查询语句中使用范围查询

范围查询是指查询语句中使用 `BETWEEN`、`>`, `<`, `>=`, `<=` 等运算符来指定查询范围。当使用范围查询时，MySQL 无法使用索引来直接查找数据。

SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 20 AND 30;

在这个查询中，MySQL 无法使用索引来查找年龄在 20 到 30 之间的所有用户。这是因为索引只能用于查找相等的值，而不能用于查找范围内的值。

### 2.2.3 查询语句中使用模糊查询

模糊查询是指查询语句中使用通配符（`%`）来匹配部分字符串。当使用模糊查询时，MySQL 无法使用索引来查找数据。

SELECT * FROM users WHERE name LIKE '%john%';

在这个查询中，MySQL 无法使用索引来查找包含 "john" 字符串的所有用户。这是因为索引只能用于查找相等的值，而不能用于查找部分匹配的值。

# 3. 索引失效的解决方案

索引失效会严重影响查询性能，因此需要采取措施解决此问题。以下介绍了优化查询语句和创建合适索引的解决方案。

### 3.1 优化查询语句

#### 3.1.1 避免使用函数或表达式

查询语句中使用函数或表达式会使索引失效。这是因为 MySQL 无法使用索引来评估函数或表达式，因此必须对整个表进行全表扫描。

例如，以下查询语句中使用了 `SUBSTRING()` 函数，导致索引失效：

SELECT * FROM users WHERE SUBSTRING(na