相信很多人對于MySQL的索引都不陌生，索引(Index)是幫助MySQL高效獲取數據的數據結構。

因為索引是MySQL中比較重點的知識，相信很多人都有一定的了解，尤其是在面試中出現的頻率特別高。樓主自認為自己對MySQL的索引相關知識有很多了解，而且因為最近在找工作面試，所以單獨復習了很多關于索引的知識。

但是，我還是圖樣圖森破，直到我被阿里的面試官虐過之后我才知道，自己在索引方面的知識，只是個小學生水平。

以下，是我總結的一次阿里面試中關于索引有關的問題以及知識點。

1 .索引概念、索引模型

我們是怎么聊到索引的呢，是因為我提到我們的業務量比較大，每天大概有幾百萬的新數據生成，于是有了以下對話：

Q：你們每天這么大的數據量，都是保存在關系型數據庫中嗎?

A：是的，我們線上使用的是MySQL數據庫。

Q：每天幾百萬數據，一個月就是幾千萬了，那你們有沒有對于查詢做一些優化呢?

A：我們在數據庫中創建了一些索引(我現在非常后悔我當時說了這句話)

這里可以看到，阿里的面試官并不會像有一些公司一樣拿著題庫一道一道的問，而是會根據面試者做過的事情以及面試過程中的一些內容進行展開。

Q：那你能說說什么是索引嗎?

A：(這道題肯定難不住我啊)索引其實是一種數據結構，能夠幫助我們快速的檢索數據庫中的數據。

Q：那么索引具體采用的哪種數據結構呢?

A：(這道題我也背過)常見的MySQL主要有兩種結構：Hash索引和B+ Tree索引，我們使用的是InnoDB引擎，默認的是B+樹。

這里我耍了一個小心機，特意說了一下索引和存儲引擎有關。希望面試官可以問我一些關于存儲引擎的問題。然而面試官并沒有被我帶跑...

Q：既然你提到InnoDB使用的B+ 樹的索引模型，那么你知道為什么采用B+ 樹嗎?這和Hash索引比較起來有什么優缺點嗎?

A：(突然覺得這道題有點難，但是我還是憑借著自己的知識儲備簡單的回答上一些)因為Hash索引底層是哈希表，哈希表是一種以key-value存儲數據的結構，所以多個數據在存儲關系上是完全沒有任何順序關系的，所以，對于區間查詢是無法直接通過索引查詢的，就需要全表掃描。所以，哈希索引只適用于等值查詢的場景。而B+ 樹是一種多路平衡查詢樹，所以他的節點是天然有序的(左子節點小于父節點、父節點小于右子節點)，所以對于范圍查詢的時候不需要做全表掃描。

Q：除了上面這個范圍查詢的，你還能說出其他的一些區別嗎?

A：(這個題我回答的不好，事后百度了一下)

B+ Tree索引和Hash索引區別?

哈希索引適合等值查詢，但是無法進行范圍查詢

哈希索引沒辦法利用索引完成排序

哈希索引不支持多列聯合索引的最左匹配規則

如果有大量重復鍵值的情況下，哈希索引的效率會很低，因為存在哈希碰撞問題

2 .聚簇索引、覆蓋索引

Q：剛剛我們聊到B+ Tree ，那你知道B+ Tree的葉子節點都可以存哪些東西嗎?

A：InnoDB的B+ Tree可能存儲的是整行數據，也有可能是主鍵的值。

Q：那這兩者有什么區別嗎?

A：(當他問我葉子節點的時候，其實我就猜到他可能要問我聚簇索引和非聚簇索引了)在 InnoDB 里，索引B+ Tree的葉子節點存儲了整行數據的是主鍵索引，也被稱之為聚簇索引。而索引B+ Tree的葉子節點存儲了主鍵的值的是非主鍵索引，也被稱之為非聚簇索引。

Q：那么，聚簇索引和非聚簇索引，在查詢數據的時候有區別嗎?

A：聚簇索引查詢會更快?

Q：為什么呢?

A：因為主鍵索引樹的葉子節點直接就是我們要查詢的整行數據了。而非主鍵索引的葉子節點是主鍵的值，查到主鍵的值以后，還需要再通過主鍵的值再進行一次查詢。

Q：剛剛你提到主鍵索引查詢只會查一次，而非主鍵索引需要回表查詢多次。(后來我才知道，原來這個過程叫做回表)是所有情況都是這樣的嗎?非主鍵索引一定會查詢多次嗎?

A：(額、這個問題我回答的不好，后來我自己查資料才知道，通過覆蓋索引也可以只查詢一次)

覆蓋索引?

覆蓋索引(covering index)指一個查詢語句的執行只用從索引中就能夠取得，不必從數據表中讀取。也可以稱之為實現了索引覆蓋。

當一條查詢語句符合覆蓋索引條件時，MySQL只需要通過索引就可以返回查詢所需要的數據，這樣避免了查到索引后再返回表操作，減少I/O提高效率。

如，表covering_index_sample中有一個普通索引 idx_key1_key2(key1,key2)。

當我們通過SQL語句：select key2 from covering_index_sample where key1 = 'keytest';的時候，就可以通過覆蓋索引查詢，無需回表。

3 .聯合索引、最左前綴匹配

Q：不知道的話沒關系，想問一下，你們在創建索引的時候都會考慮哪些因素呢?

A：我們一般對于查詢概率比較高，經常作為where條件的字段設置索引。

Q： 那你們有用過聯合索引嗎?

A：用過呀，我們有對一些表中創建過聯合索引。

Q：那你們在創建聯合索引的時候，需要做聯合索引多個字段之間順序你們是如何選擇的呢?

A：我們把識別度***的字段放到最前面。

Q：為什么這么做呢?

A：(這個問題有點把我問蒙了，稍微有些慌亂)這樣的話可能***率會高一點吧。。。

Q： 那你知道最左前綴匹配嗎?

A：(我突然想起來原來面試官是想問這個，怪自己剛剛為什么就沒想到這個呢。)哦哦哦。您剛剛問的是這個意思啊，在創建多列索引時，我們根據業務需求，where子句中使用最頻繁的一列放在最左邊，因為MySQL索引查詢會遵循最左前綴匹配的原則，即最左優先，在檢索數據時從聯合索引的最左邊開始匹配。所以當我們創建一個聯合索引的時候，如(key1,key2,key3)，相當于創建了(key1)、(key1,key2)和(key1,key2,key3)三個索引，這就是最左匹配原則。

雖然我一開始有點懵，沒有聯想到最左前綴匹配，但是面試官還是引導了我。很友善。

4 .索引下推、查詢優化

Q：你們線上用的MySQL是哪個版本啊呢?

A：我們MySQL是5.7

Q：那你知道在MySQL 5.6中，對索引做了哪些優化嗎?

A：不好意思，這個我沒有去了解過。(事后我查了一下，有一個比較重要的 ：Index Condition Pushdown Optimization)

Index Condition Pushdown(索引下推)

MySQL 5.6引入了索引下推優化，默認開啟，使用SET optimizer_switch = 'index_condition_pushdown=off';可以將其關閉。官方文檔中給的例子和解釋如下：

people表中(zipcode，lastname，firstname)構成一個索引

SELECT * FROM people WHERE zipcode='95054' AND lastname LIKE '%etrunia%' AND address LIKE '%Main Street%';

如果沒有使用索引下推技術，則MySQL會通過zipcode='95054'從存儲引擎中查詢對應的數據，返回到MySQL服務端，然后MySQL服務端基于lastname LIKE '%etrunia%'和address LIKE '%Main Street%'來判斷數據是否符合條件。

如果使用了索引下推技術，則MYSQL首先會返回符合zipcode='95054'的索引，然后根據lastname LIKE '%etrunia%'和address LIKE '%Main Street%'來判斷索引是否符合條件。如果符合條件，則根據該索引來定位對應的數據，如果不符合，則直接reject掉。有了索引下推優化，可以在有like條件查詢的情況下，減少回表次數。

Q：你們創建的那么多索引，到底有沒有生效，或者說你們的SQL語句有沒有使用索引查詢你們有統計過嗎?

A：這個還沒有統計過，除非遇到慢SQL的時候我們才會去排查。

Q：那排查的時候，有什么手段可以知道有沒有走索引查詢呢?

A：可以通過explain查看sql語句的執行計劃，通過執行計劃來分析索引使用情況。

Q：那什么情況下會發生明明創建了索引，但是執行的時候并沒有通過索引呢?

A：(大概記得和優化器有關，但是這個問題并沒有回答好)

查詢優化器?

一條SQL語句的查詢，可以有不同的執行方案，至于最終選擇哪種方案，需要通過優化器進行選擇，選擇執行成本***的方案。

在一條單表查詢語句真正執行之前，MySQL的查詢優化器會找出執行該語句所有可能使用的方案，對比之后找出成本***的方案。

這個成本***的方案就是所謂的執行計劃。優化過程大致如下：

1、根據搜索條件，找出所有可能使用的索引

2、計算全表掃描的代價

3、計算使用不同索引執行查詢的代價

4、對比各種執行方案的代價，找出成本***的那一個

Q：哦，索引有關的知識我們暫時就問這么多吧。你們線上數據的事務隔離級別是什么呀?

A：(后面關于事務隔離級別的問題了，就不展開了)

感覺是因為我回答的不夠好，如果這幾個索引問題我都會的話，他還會追問更多，恐怕會被虐的更慘。

5 .總結&感悟

以上，就是一次面試中關于索引部分知識的問題以及我整理的答案。感覺這次面試過程中關于索引的知識，自己大概能夠回答的內容占70%左右，但是自信完全答對的內容只占50%左右，看來自己索引有關的知識了解的還是不夠多。

通過這次面試，發現像阿里這種大廠對于底層知識還是比較看重的，我以前以為關于索引最多也就問一下Hash和B+有什么區別，沒想到***都能問到查詢優化器上面。

***，不管本次面試能不能通過，都非常感謝有這樣一次機會，可以讓自己看到自己的不足。通過這次面試，我也收獲了很多東西。加油!