MySQL索引失效案例解析：揭秘失效原因与解决之道

# 1. MySQL索引失效概述**

索引失效是指索引无法有效地用于查询优化，导致查询性能下降。索引失效的原因多种多样，包括未覆盖索引、索引列顺序错误、索引统计信息不准确等。索引失效对数据库性能的影响不容小觑，严重时可能导致查询响应时间大幅增加，甚至系统瘫痪。因此，理解索引失效的原理和解决方法至关重要。

# 2.1 索引的原理和作用

### 索引的原理

索引是一种数据结构，它可以快速地查找数据。它通过将数据表中的列组织成一棵树形结构，从而实现快速查找。当我们对数据表进行查询时，数据库会使用索引来查找数据，而不是扫描整个数据表。这可以大大提高查询速度。

### 索引的作用

索引的主要作用是提高查询速度。除了提高查询速度外，索引还可以：

* 减少排序和分组操作的成本
* 唯一索引可以保证数据表的唯一性
* 外键索引可以维护数据表之间的关系完整性

## 2.2 索引失效的常见原因

索引失效是指索引无法正常工作，导致查询速度变慢。索引失效的常见原因包括：

* **未覆盖索引：**查询语句中使用了索引列，但没有覆盖所有查询列。这会导致数据库在使用索引查找数据后，还需要回表查询其他列。
* **索引列上存在非等值查询：**查询语句中对索引列进行了非等值查询，例如 `>`、`<`、`!=` 等。这会导致数据库无法使用索引来查找数据。
* **索引列上存在函数或表达式：**查询语句中对索引列使用了函数或表达式，例如 `SUBSTR()`、`CONCAT()` 等。这会导致数据库无法使用索引来查找数据。
* **索引列上存在大量重复值：**索引列上存在大量重复值会导致索引失效。这是因为数据库在使用索引查找数据时，需要对索引列进行排序，而大量重复值会增加排序的成本。
* **索引未被正确维护：**索引未被正确维护也会导致索引失效。例如，当数据表中插入或删除数据时，索引需要被更新，否则索引将失效。

# 3. 索引失效的实践案例**

### 3.1 案例一：未覆盖索引导致索引失效

**问题描述：**

在查询表 `orders` 中满足 `order_status = 'shipped'` 的订单记录时，发现索引失效，导致查询性能下降。

**分析：**

使用 `EXPLAIN` 命令查看查询计划，发现索引 `idx_order_status` 被使用了，但查询中使用了 `order_id` 字段，而 `idx_order_status` 索引没有包含 `order_id` 字段。

**解决方案：**

创建覆盖索引 `idx_order_status_order_id`，包含 `order_status` 和 `order_id` 字段。

CREATE INDEX idx_order_status_order_id ON orders (order_status, order_id);

**逻辑分析：**

覆盖索引将 `order_status` 和 `order_id` 字段存储在同一个 B-Tree 节点中。当查询使用这两个字段时，MySQL 可以直接从索引中读取数据，无需访问表数据，从而提高查询性能。

### 3.2 案例二：索引失效导致查询性能下降

**问题描述：**

在查询表 `products` 中满足 `product_category = 'electronics'` 和 `product_price > 100` 的产品记录时，发现索引失效，导致查询性能下降。

**分析：**

使用 `EXPLAIN` 命令查看查询计划，发现索引 `idx_product_category