MySQL 8中的隱藏、降序、函數索引
一、隱藏索引
1.隱藏索引概述
- MySQL 8.0開始支持隱藏索引（invisible index），不可見索引。
- 隱藏索引不會被優化器使用，但仍然需要進行維護。
- 應用場景：軟刪除、灰度發布。
在之前MySQL的版本中，只能通過顯式的方式刪除索引，如果刪除后發現索引刪錯了，又只能通過創建索引的方式將刪除的索引添加回來，如果數據庫中的數據量非常大，或者表比較大，這種操作的成本非常高。
在MySQL 8.0中，只需要將這個索引先設置為隱藏索引，使查詢優化器不再使用這個索引，但是，此時這個索引還是需要MySQL后臺進行維護，當確認將這個索引設置為隱藏索引系統不會受到影響時，再將索引徹底刪除。這就是軟刪除功能。
灰度發布，就是說創建索引時，首先將索引設置為隱藏索引，通過修改查詢優化器的開關，使隱藏索引對查詢優化器可見，通過explain對索引進行測試，確認這個索引有效，某些查詢可以使用到這個索引，就可以將其設置為可見索引，完成灰度發布的效果。
2.隱藏索引操作
（1）登錄MySQL，創建testdb數據庫，并在數據庫中創建一張測試表t1
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mysql> create database if not exists testdb;Query OK, 1 row affected (0.58 sec)mysql> use testdb;Database changedmysql> create table if not exists t1(i int, j int);Query OK, 0 rows affected (0.05 sec) |
（2）在字段i上創建索引，如下所示。
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mysql> create index i_idx on t1(i);Query OK, 0 rows affected (0.34 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
（3）在字段j上創建隱藏索引，創建隱藏索引時，只需要在創建索引的語句后面加上invisible關鍵字，如下所示
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mysql> create index j_idx on t1(j) invisible;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
（4）查看t1表中的索引情況，如下所示
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mysql> show index from t1 \G*************************** 1. row *************************** Table: t1 Non_unique: 1 Key_name: i_idx Seq_in_index: 1 Column_name: i Collation: A Cardinality: 0 Sub_part: NULL Packed: NULL Null: YES Index_type: BTREE Comment: Index_comment: Visible: YES Expression: NULL*************************** 2. row *************************** Table: t1 Non_unique: 1 Key_name: j_idx Seq_in_index: 1 Column_name: j Collation: A Cardinality: 0 Sub_part: NULL Packed: NULL Null: YES Index_type: BTREE Comment: Index_comment: Visible: NO Expression: NULL2 rows in set (0.02 sec) |
可以看到t1表中有兩個索引，一個是i_idx，一個是j_idx，i_idx的Visible屬性為YES，表示這個索引可見； j_idx的Visibles屬性為NO,表示這個索引不可見。
（5）查看查詢優化器對這兩個索引的使用情況。
首先，使用字段i進行查詢，如下所示。
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mysql> explain select * from t1 where i = 1 \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: refpossible_keys: i_idx key: i_idx key_len: 5 ref: const rows: 1 filtered: 100.00 Extra: NULL1 row in set, 1 warning (0.02 sec) |
可以看到，查詢優化器會使用i字段的索引進行優化。
接下來，使用字段j進行查詢，如下所示。
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mysql> explain select * from t1 where j = 1 \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: ALLpossible_keys: NULL key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 1 filtered: 100.00 Extra: Using where1 row in set, 1 warning (0.00 sec) |
可以看到，查詢優化器并沒有使用j字段上的隱藏索引，會使用全表掃描的方式查詢數據。
（6）使隱藏索引對優化器可見
在MySQL 8.x 中提供了一種新的測試方式，可以通過優化器的一個開關來打開某個設置，使隱藏索引對查詢優化器可見。
查看查詢優化器的開關，如下所示。
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mysql> select @@optimizer_switch \G *************************** 1. row ***************************@@optimizer_switch: index_merge=on,index_merge_union=on,index_merge_sort_union=on,index_merge_intersection=on,engine_condition_pushdown=on,index_condition_pushdown=on,mrr=on,mrr_cost_based=on,block_nested_loop=on,batched_key_access=off,materialization=on,semijoin=on,loosescan=on,firstmatch=on,duplicateweedout=on,subquery_materialization_cost_based=on,use_index_extensions=on,condition_fanout_filter=on,derived_merge=on,use_invisible_indexes=off,skip_scan=on,hash_join=on1 row in set (0.00 sec) |
這里，可以看到如下一個屬性值：
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use_invisible_indexes=off |
表示優化器是否使用不可見索引，默認為off不使用。
接下來，在MySQL的會話級別使查詢優化器使用不可見索引，如下所示。
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mysql> set session optimizer_switch="use_invisible_indexes=on";Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
接下來，再次查看查詢優化器的開關設置，如下所示
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mysql> select @@optimizer_switch \G*************************** 1. row ***************************@@optimizer_switch: index_merge=on,index_merge_union=on,index_merge_sort_union=on,index_merge_intersection=on,engine_condition_pushdown=on,index_condition_pushdown=on,mrr=on,mrr_cost_based=on,block_nested_loop=on,batched_key_access=off,materialization=on,semijoin=on,loosescan=on,firstmatch=on,duplicateweedout=on,subquery_materialization_cost_based=on,use_index_extensions=on,condition_fanout_filter=on,derived_merge=on,use_invisible_indexes=on,skip_scan=on,hash_join=on1 row in set (0.00 sec) |
此時，可以看到use_invisible_indexes=on，說明隱藏索引對查詢優化器可見了。
再次分析使用t1表的j字段查詢數據，如下所示。
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mysql> explain select * from t1 where j = 1 \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t1 partitions: NULL type: refpossible_keys: j_idx key: j_idx key_len: 5 ref: const rows: 1 filtered: 100.00 Extra: NULL1 row in set, 1 warning (0.00 sec) |
可以看到，此時查詢優化器使用j字段上的隱藏索引來優化查詢了。
（7）設置索引的可見與不可見
將字段j上的隱藏索引設置為可見，如下所示。
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mysql> alter table t1 alter index j_idx visible;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
將字段j上的索引設置為不可見，如下所示。
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mysql> alter table t1 alter index j_idx invisible;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
（8）MySQL中主鍵不能設置為不可見索引
值得注意的是：在MySQL中，主鍵是不可以設置為不可見的。
在testdb數據庫中創建一張測試表t2，如下所示。
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mysql> create table t2(i int not null);Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) |
接下來，在t2表中創建一個不可見主鍵，如下所示
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mysql> alter table t2 add primary key pk_t2(i) invisible; ERROR 3522 (HY000): A primary key index cannot be invisible |
可以看到，此時SQL語句報錯，主鍵不能被設置為不可見索引。
二、降序索引
1.降序索引概述
- MySQL 8.0開始真正支持降序索引（descending index）。
- 只有InnoDB存儲引擎支持降序索引，只支持BTREE降序索引。
- MySQL 8.0不再對GROUP BY操作進行隱式排序
2.降序索引操作
（1）MySQL 5.7中支持的語法
首先，在MySQL 5.7中創建測試數據庫testdb，在數據庫testdb中創建測試表t2,如下所示。
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mysql> create database if not exists testdb;Query OK, 0 rows affected (0.71 sec)mysql> use testdb;Database changedmysql> create table if not exists t2(c1 int, c2 int, index idx1(c1 asc, c2 desc));Query OK, 0 rows affected (0.71 sec) |
其中，在t2表中創建了名為idx1的索引，索引中c1字段升序排序，c2字段降序排序。
接下來，查看t2表的創建信息，如下所示
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mysql> show create table t2 \G*************************** 1. row *************************** Table: t2Create Table: CREATE TABLE `t2` ( `c1` int(11) DEFAULT NULL, `c2` int(11) DEFAULT NULL, KEY `idx1` (`c1`,`c2`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb41 row in set (0.16 sec) |
可以看到，MySQL 5.7版本在創建表的信息中，沒有字段c1和c2的排序信息，默認都是升序。
（2）MySQL 8.0中支持的語法
在MySQL 8.x中同樣創建t2表，如下所示
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mysql> create table if not exists t2(c1 int, c2 int, index idx1(c1 asc, c2 desc));Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec) |
接下來，查看t2表的創建信息，如下所示
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mysql> show create table t2 \G*************************** 1. row *************************** Table: t2Create Table: CREATE TABLE `t2` ( `c1` int(11) DEFAULT NULL, `c2` int(11) DEFAULT NULL, KEY `idx1` (`c1`,`c2` DESC)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci1 row in set (0.00 sec) |
可以看到，在MySQL 8.x中，創建的索引中存在字段的排序信息。
（3）MySQL 5.7中查詢優化器對索引的使用情況
首先，在表t2中插入一些數據，如下所示。
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mysql> insert into t2(c1, c2) values(1, 100), (2, 200), (3, 150), (4, 50);Query OK, 4 rows affected (0.19 sec)Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
接下來，查詢t2表中的數據，如下所示。
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mysql> select * from t2;+------+------+| c1 | c2 |+------+------+| 1 | 100 || 2 | 200 || 3 | 150 || 4 | 50 |+------+------+4 rows in set (0.00 sec) |
可以看到，t2表中的數據插入成功。
接下來，查看查詢優化器對索引的使用情況，這里，查詢語句按照c1字段升序，按照c2字段降序，如下所示。
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mysql> explain select * from t2 order by c1, c2 desc \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t2 partitions: NULL type: indexpossible_keys: NULL key: idx1 key_len: 10 ref: NULL rows: 4 filtered: 100.00 Extra: Using index; Using filesort1 row in set, 1 warning (0.12 sec) |
可以看到，在MySQL 5.7中，按照c2字段進行降序排序，并沒有使用索引。
（4）MySQL 8.x中查詢優化器對降序索引的使用情況。
查看查詢優化器對降序索引的使用情況。
首先，在表t2中插入一些數據，如下所示。
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mysql> insert into t2(c1, c2) values(1, 100), (2, 200), (3, 150), (4, 50);Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
接下來，查詢t2表中的數據，如下所示。
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mysql> select * from t2;+------+------+| c1 | c2 |+------+------+| 1 | 100 || 2 | 200 || 3 | 150 || 4 | 50 |+------+------+4 rows in set (0.00 sec) |
可以看到，t2表中的數據插入成功。
在MySQL中如果創建的是升序索引，則指定查詢的時候，只能按照升序索引的方式指定查詢，這樣才能使用升序索引。
接下來，查看查詢優化器對索引的使用情況，這里，查詢語句按照c1字段升序，按照c2字段降序，如下所示。
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mysql> explain select * from t2 order by c1, c2 desc \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t2 partitions: NULL type: indexpossible_keys: NULL key: idx1 key_len: 10 ref: NULL rows: 4 filtered: 100.00 Extra: Using index1 row in set, 1 warning (0.00 sec) |
可以看到，在MySQL 8.x中，按照c2字段進行降序排序，使用了索引。
使用c1字段降序，c2字段升序排序，如下所示。
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mysql> explain select * from t2 order by c1 desc, c2 \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t2 partitions: NULL type: indexpossible_keys: NULL key: idx1 key_len: 10 ref: NULL rows: 4 filtered: 100.00 Extra: Backward index scan; Using index1 row in set, 1 warning (0.00 sec) |
可以看到，在MySQL 8.x中仍然可以使用索引，并使用了索引的反向掃描。
（5）MySQL 8.x中不再對GROUP BY進行隱式排序
在MySQL 5.7中執行如下命令，按照c2字段進行分組，查詢每組中數據的記錄條數。
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mysql> select count(*), c2 from t2 group by c2;+----------+------+| count(*) | c2 |+----------+------+| 1 | 50 || 1 | 100 || 1 | 150 || 1 | 200 |+----------+------+4 rows in set (0.18 sec) |
可以看到，在MySQL 5.7中，在c2字段上進行了排序操作。
在MySQL 8.x中執行如下命令，按照c2字段進行分組，查詢每組中數據的記錄條數。
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mysql> select count(*), c2 from t2 group by c2;+----------+------+| count(*) | c2 |+----------+------+| 1 | 100 || 1 | 200 || 1 | 150 || 1 | 50 |+----------+------+4 rows in set (0.00 sec) |
可以看到，在MySQL 8.x中，在c2字段上并沒有進行排序操作。
在MySQL 8.x中如果需要對c2字段進行排序，則需要使用order by語句明確指定排序規則，如下所示。
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mysql> select count(*), c2 from t2 group by c2 order by c2;+----------+------+| count(*) | c2 |+----------+------+| 1 | 50 || 1 | 100 || 1 | 150 || 1 | 200 |+----------+------+4 rows in set (0.00 sec) |
三、函數索引
1.函數索引概述
- MySQL 8.0.13開始支持在索引中使用函數（表達式）的值。
- 支持降序索引，支持JSON數據的索引
- 函數索引基于虛擬列功能實現
2.函數索引操作
（1）創建測試表t3
在testdb數據庫中創建一張測試表t3，如下所示。
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mysql> create table if not exists t3(c1 varchar(10), c2 varchar(10));Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) |
（2）創建普通索引
在c1字段上創建普通索引
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mysql> create index idx1 on t3(c1);Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
（3）創建函數索引
在c2字段上創建一個將字段值轉化為大寫的函數索引，如下所示。
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mysql> create index func_index on t3 ((UPPER(c2)));Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
（4）查看t3表上的索引信息，如下所示。
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mysql> show index from t3 \G*************************** 1. row *************************** Table: t3 Non_unique: 1 Key_name: idx1 Seq_in_index: 1 Column_name: c1 Collation: A Cardinality: 0 Sub_part: NULL Packed: NULL Null: YES Index_type: BTREE Comment: Index_comment: Visible: YES Expression: NULL*************************** 2. row *************************** Table: t3 Non_unique: 1 Key_name: func_index Seq_in_index: 1 Column_name: NULL Collation: A Cardinality: 0 Sub_part: NULL Packed: NULL Null: YES Index_type: BTREE Comment: Index_comment: Visible: YES Expression: upper(`c2`)2 rows in set (0.01 sec) |
（5）查看查詢優化器對兩個索引的使用情況
首先，查看c1字段的大寫值是否等于某個特定的值，如下所示。
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mysql> explain select * from t3 where upper(c1) = 'ABC' \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t3 partitions: NULL type: ALLpossible_keys: NULL key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 1 filtered: 100.00 Extra: Using where1 row in set, 1 warning (0.00 sec) |
可以看到，沒有使用索引，進行了全表掃描操作。
接下來，查看c2字段的大寫值是否等于某個特定的值，如下所示。
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mysql> explain select * from t3 where upper(c2) = 'ABC' \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t3 partitions: NULL type: refpossible_keys: func_index key: func_index key_len: 43 ref: const rows: 1 filtered: 100.00 Extra: NULL1 row in set, 1 warning (0.00 sec) |
可以看到，使用了函數索引。
（6）函數索引對JSON數據的索引
首先，創建測試表emp，并對JSON數據進行索引，如下所示。
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mysql> create table if not exists emp(data json, index((CAST(data->>'$.name' as char(30)))));Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) |
上述SQL語句的解釋如下：
- JSON數據長度不固定，如果直接對JSON數據進行索引，可能會超出索引長度，通常，會只截取JSON數據的一部分進行索引。
- CAST()類型轉換函數，把數據轉化為char(30)類型。使用方式為CAST(數據 as 數據類型)。
- data ->> '$.name'表示JSON的運算符
簡單的理解為，就是取name節點的值，將其轉化為char(30)類型。
接下來，查看emp表中的索引情況，如下所示。
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mysql> show index from emp \G*************************** 1. row *************************** Table: emp Non_unique: 1 Key_name: functional_index Seq_in_index: 1 Column_name: NULL Collation: A Cardinality: 0 Sub_part: NULL Packed: NULL Null: YES Index_type: BTREE Comment: Index_comment: Visible: YES Expression: cast(json_unquote(json_extract(`data`,_utf8mb4\'$.name\')) as char(30) charset utf8mb4)1 row in set (0.00 sec) |
（7）函數索引基于虛擬列實現
首先，查看t3表的信息，如下所示。
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mysql> desc t3;+-------+-------------+------+-----+---------+-------+| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |+-------+-------------+------+-----+---------+-------+| c1 | varchar(10) | YES | MUL | NULL | || c2 | varchar(10) | YES | | NULL | |+-------+-------------+------+-----+---------+-------+2 rows in set (0.00 sec) |
在c1上建立了普通索引，在c2上建立了函數索引。
接下來，在t3表中添加一列c3，模擬c2上的函數索引，如下所示。
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mysql> alter table t3 add column c3 varchar(10) generated always as (upper(c1));Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
c3列是一個計算列，c3字段的值總是使用c1字段轉化為大寫的結果。
接下來，向t3表中插入一條數據，其中，c3列是一個計算列，c3字段的值總是使用c1字段轉化為大寫的結果，在插入數據的時候，不需要為c3列插入數據，如下所示。
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mysql> insert into t3(c1, c2) values ('abc', 'def');Query OK, 1 row affected (0.00 sec) |
查詢t3表中的數據，如下所示。
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mysql> select * from t3;+------+------+------+| c1 | c2 | c3 |+------+------+------+| abc | def | ABC |+------+------+------+1 row in set (0.00 sec) |
可以看到，并不需要向c3列中插入數據，c3列的數據為c1字段的大寫結果數據。
如果想模擬函數索引的效果，則可以使用如下方式。
首先，在c3列上添加索引，如下所示。
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mysql> create index idx3 on t3(c3);Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
接下來，再次查看c1字段的大寫值是否等于某個特定的值，如下所示。
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mysql> explain select * from t3 where upper(c1) = 'ABC' \G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: t3 partitions: NULL type: refpossible_keys: idx3 key: idx3 key_len: 43 ref: const rows: 1 filtered: 100.00 Extra: NULL1 row in set, 1 warning (0.00 sec) |
此時，就使用了idx3索引。
到此這篇關于MySQL 8中新增的這三大索引 隱藏、降序、函數的文章就介紹到這了,更多相關MySQL 8中的隱藏、降序、函數索引內容請搜索服務器之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持服務器之家！
原文鏈接：https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/119442194
