MySQL 如何正确的使用索引( 二 ) _MySQL

将P1页加载到内存
内存中采用二分法找到55位于50关联的P3页中，150位于P5页中
将P3加载到内存中，采用二分法找到第一个55的记录，然后通过链表结构继续向后访问P3中的60、67，当P3访问完毕之后，通过P3的nextpage指针访问下一页P4中所有记录，继续遍历P4中的所有记录，直到访问到P5中所有的150为止。

模糊匹配

文章插图

数据如上图。
查询以`f`开头的所有记录
过程如下：

将P1数据加载到内存中
在P1页的记录中采用二分法找到最后一个小于等于f的值，这个值是f，以及第一个大于f的，这个值是z，f指向叶节点P3，z指向叶节点P6，此时可以断定以f开头的记录可能存在于[P3,P6)这个范围的页内，即P3、P4、P5这三个页中
加载P3这个页，在内部以二分法找到第一条f开头的记录，然后以链表方式继续向后访问P4、P5中的记录，即可以找到所有已f开头的数据

查询包含`f`的记录
包含的查询在sql中的写法是%f%，通过索引我们还可以快速定位所在的页么？
可以看一下上面的数据，f在每个页中都存在，我们通过P1页中的记录是无法判断包含f的记录在那些页的，只能通过io的方式加载所有叶子节点，并且遍历所有记录进行过滤，才可以找到包含f的记录。
所以如果使用了%值%这种方式，索引对查询是无效的。
最左匹配原则

当b+树的数据项是复合的数据结构，比如(name,age,sex)的时候，b+树是按照从左到右的顺序来建立搜索树的，比如当(张三,20,F)这样的数据来检索的时候，b+树会优先比较name来确定下一步的所搜方向，如果name相同再依次比较age和sex，最后得到检索的数据；但当(20,F)这样的没有name的数据来的时候，b+树就不知道下一步该查哪个节点，因为建立搜索树的时候name就是第一个比较因子，必须要先根据name来搜索才能知道下一步去哪里查询。比如当(张三,F)这样的数据来检索时，b+树可以用name来指定搜索方向，但下一个字段age的缺失，所以只能把名字等于张三的数据都找到，然后再匹配性别是F的数据了，这个是非常重要的性质，即索引的最左匹配特性。

来一些示例我们体验一下。
下图中是3个字段(a,b,c)的联合索引，索引中数据的顺序是以a asc,b asc,c asc这种排序方式存储在节点中的，索引先以a字段升序，如果a相同的时候，以b字段升序，b相同的时候，以c字段升序，节点中每个数据认真看一下。

文章插图

查询a=1的记录
由于页中的记录是以a asc,b asc,c asc这种排序方式存储的，所以a字段是有序的，可以通过二分法快速检索到，过程如下：

将P1加载到内存中
在内存中对P1中的记录采用二分法找，可以确定a=1的记录位于{1,1,1}和{1,5,1}关联的范围内，这两个值子节点分别是P2、P4
加载叶子节点P2，在P2中采用二分法快速找到第一条a=1的记录，然后通过链表向下一条及下一页开始检索，直到在P4中找到第一个不满足a=1的记录为止

查询a=1 and b=5的记录
方法和上面的一样，可以确定a=1 and b=5的记录位于{1,1,1}和{1,5,1}关联的范围内，查找过程和a=1查找步骤类似。
查询b=1的记录
这种情况通过P1页中的记录，是无法判断b=1的记录在那些页中的，只能加锁索引树所有叶子节点，对所有记录进行遍历，然后进行过滤，此时索引是无效的。
按照c的值查询
这种情况和查询b=1也一样，也只能扫描所有叶子节点，此时索引也无效了。
按照b和c一起查
这种也是无法利用索引的，也只能对所有数据进行扫描，一条条判断了，此时索引无效。
按照[a,c]两个字段查询
【MySQL 如何正确的使用索引】这种只能利用到索引中的a字段了，通过a确定索引范围，然后加载a关联的所有记录，再对c的值进行过滤。
查询a=1 and b>=0 and c=1的记录
这种情况只能先确定a=1 and b>=0所在页的范围，然后对这个范围的所有页进行遍历，c字段在这个查询的过程中，是无法确定c的数据在哪些页的，此时我们称c是不走索引的，只有a、b能够有效的确定索引页的范围。
类似这种的还有>、<、between and，多字段索引的情况下，mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询(>、<、between、like)就停止匹配。