MySQL explain key_len 和联合索引问题

[oneisall8955]

大佬们，最近复习 mysql 索引，有个问题求解答。 看的图灵视频，有涉及到 explain 的 key_len 字段，用来判断查询语句中用了某个组合索引的哪些列。 视频里有个结论比较疑惑，如下图：

不太明白红色框的两种情况。

本地测试 SQL：

CREATE TABLE `foo` (
  `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  `a` varchar(7) NOT NULL DEFAULT '',
  `b` int(11) NOT NULL DEFAULT '1',
  `c` varchar(3) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_common_01` (`a`,`b`,`c`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

EXPLAIN SELECT a,b,c FROM foo where a = 'a1' and b > 1  and c = 'cc'
-- key_len 计算：
-- a 列 7*3+2 = 23
-- b 列 4
-- c 列 3*3+2 = 11
-- 如用了 a,b 列，则 key_len=27
-- 如用了 a,b,c 列，则 key_len=38

CREATE TABLE `bar` (
  `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  `a` varchar(7)  NOT NULL DEFAULT '',
  `b` varchar(10) NOT NULL DEFAULT '',
  `c` varchar(3)  NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_01` (`a`,`b`,`c`) USING BTREE COMMENT 'abc 索引'
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

EXPLAIN SELECT a,b,c FROM bar where a = 'a1' and b like 'x%' and c = 'cc'
-- key_len 计算：
-- a 列 7*3+2 = 23
-- b 列 10*3+2 = 32
-- c 列 3*3+2 = 11
-- 如用了 a,b 列，则 key_len=58
-- 如用了 a,b,c 列，则 key_len=66

计算背景：字符集为 utf8
varchar 列不允许 null ，key_len=长度 x3+2
如列 a 定义：varchar(12) not null default '', a 列的 key_len=12*3+2=38
int 列不允许 null ，key_len=4
如列 b 定义：int(11) not null default '1', b 列的 key_len=4

第一种情况比较好理解，第二个情况where a='xx' and like 'x%' and c='xx'为什么能用到 c 列呢？（本地测试 key_len 计算后确实用到了 c 列）

[spicecch]

我看高性能 mysql 第三版上说的第二种情况是只能用到 a 和 b 索引。
原文：如果查询中有某个列的范围查询，则其右边所有列都无法使用索引优化查找。
like 'x%' 是属于范围查询了吧

[oneisall8955]

@spicecch #1
可是，确实使用了 a,b,c 三个列呢😂

[Droi]

覆盖索引，没有回表，select 的字段都在索引上。为什么会认为没有用到 c

[oneisall8955]

@Droi 情况 1 也是覆盖索引呀

[spicecch]

由于 B+树的索引顺序，是按照首字母的大小进行排序，前缀匹配又是匹配首字母。所以可以在 B+树上进行有序的查找，查找首字母符合要求的数据。所以有些时候可以用到索引
应该是 b 字段里有 x 开头的值，刚好索引生效了

[Droi]

个人认为通配符%开头 左模糊 算是范围查询使用索引失效。x%能确定一个字符，不用走全表要优先使用索引。情况一非常明确是满园查询了。

[XiLemon]

情况 2 是索引下推

[aababc]

我觉得你可以把情况 1 改成 >= 4 试试看

[swczxf]

没有说 MySQL 版本，这两种情况在 MySQL5.7 似乎都是只使用 a 列。个人理解是执行计划只是优化器给出的规则而已，是不是这两种情况都用 abc 列也未偿不可呢

[oneisall8955]

@XiLemon 应该是的，谢谢

[oneisall8955]

@aababc #8 谢谢，试了下，情况 1 在这个条件也用了 c 列。应该是 7 楼所说的索引下推

[oneisall8955]

@swczxf #9 是的，两种情况都可能用到 a,b,c 列

[asmile1993]

情况 1 和情况 2 都可以用到索引中的 c 字段 — 使用 use index condition 。问题的关键在于有能力使用到，但不是一定会用到，use index condition 是一种优化的方法，在大部分情况下对性能提升没有那么明显。在你的查询语句中，你查询条件中的列和查询的列都是列 a ，b ，c ，那么直接走你建立的索引就好了。如果你对表多添加几个列，比如 d ，e ，f ，索引不变，查询条件保持不变，直接 select * 去查询数据，会发现用不上了 c ，因为直接无法使用索引就返回数据，还需要回表查询一次。


#### MySQL 版本
8.0.26


#### 表结构
CREATE TABLE `foo` (
`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
`a` varchar(7) NOT NULL DEFAULT '',
`b` int NOT NULL DEFAULT '1',
`c` varchar(3) NOT NULL DEFAULT '',
`d` int DEFAULT NULL,
`e` int DEFAULT NULL,
`f` int DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_a_b_c` (`a`,`b`,`c`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3 ;



CREATE TABLE `bar` (
`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
`a` varchar(7) NOT NULL DEFAULT '',
`b` varchar(10) NOT NULL DEFAULT '',
`c` varchar(3) NOT NULL DEFAULT '',
`d` int DEFAULT NULL,
`e` int DEFAULT NULL,
`f` int DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_a_b_c` (`a`,`b`,`c`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

#### 执行语句及执行计划
其中 used_key_parts 代表使用到索引中的哪几个列

root@localhost [zst]>EXPLAIN format=json SELECT * FROM bar where a = 'a1' and b like 'x%' and c = 'cc'\G
*************************** 1. row ***************************
EXPLAIN: {
"query_block": {
"select_id": 1,
"cost_info": {
"query_cost": "0.71"
},
"table": {
"table_name": "bar",
"access_type": "range",
"possible_keys": [
"idx_a_b_c"
],
"key": "idx_a_b_c",
"used_key_parts": [
"a",
"b"
],
"key_length": "66",
"rows_examined_per_scan": 1,
"rows_produced_per_join": 1,
"filtered": "100.00",
"index_condition": "((`zst`.`bar`.`a` = 'a1') and (`zst`.`bar`.`b` like 'x%') and (`zst`.`bar`.`c` = 'cc'))",
"cost_info": {
"read_cost": "0.61",
"eval_cost": "0.10",
"prefix_cost": "0.71",
"data_read_per_join": "88"
},
"used_columns": [
"id",
"a",
"b",
"c",
"d",
"e",
"f"
]
}
}
}

root@localhost [zst]>EXPLAIN format=json SELECT a, b, c FROM bar where a = 'a1' and b like 'x%' and c = 'cc'\G
*************************** 1. row ***************************
EXPLAIN: {
"query_block": {
"select_id": 1,
"cost_info": {
"query_cost": "0.35"
},
"table": {
"table_name": "bar",
"access_type": "index",
"possible_keys": [
"idx_a_b_c"
],
"key": "idx_a_b_c",
"used_key_parts": [
"a",
"b",
"c"
],
"key_length": "66",
"rows_examined_per_scan": 1,
"rows_produced_per_join": 1,
"filtered": "100.00",
"using_index": true,
"cost_info": {
"read_cost": "0.25",
"eval_cost": "0.10",
"prefix_cost": "0.35",
"data_read_per_join": "88"
},
"used_columns": [
"a",
"b",
"c"
],
"attached_condition": "((`zst`.`bar`.`a` = 'a1') and (`zst`.`bar`.`b` like 'x%') and (`zst`.`bar`.`c` = 'cc'))"
}
}
}