1. 為什么使用索引

在無索引的情況下，MySQL會掃描整張表來查找符合sql條件的記錄，其時間開銷與表中數據量呈正相關。對關系型數據表中的某些字段建索引可以極大提高查詢速度(當然，不同字段是否selective會導致這些字段建立的索引對查詢速度的提升幅度不同，而且索引也并非越多越好，因為寫入或刪除時需要更新索引信息)。

對于MySQL的Innodb儲存引擎來說，大部分類型的index均以B-Tree數據結構的變種B+Tree來存儲(MEMORY類型的表還支持hash類型的索引)。B-Tree是數據庫或文件系統中常用的一種數據結構，它是一種N叉平衡樹，這種樹結構保證了同層節點保存的key有序，對于某個節點來說，其左子樹保存的所有key均小于該節點保存的 key，其右子樹保存的所有key均大于該節點保存的key。此外，在工程實現上，還結合操作系統的局部性原理做了很多優化，總之，b-tree的各種特性或優化技巧能保證：1) 查詢磁盤記錄時，讀盤次數最少;2) 任何insert和delete操作對樹結構的影響均很小;3) 樹本身的rebalance操作很高效。

2. MySQL使用索引的場景

MySQL在以下操作場景下會使用索引：

1) 快速查找符合where條件的記錄

2) 快速確定候選集。若where條件使用了多個索引字段，則MySQL會優先使用能使候選記錄集規模最小的那個索引，以便盡快淘汰不符合條件的記錄。

3) 如果表中存在幾個字段構成的聯合索引，則查找記錄時，這個聯合索引的最左前綴匹配字段也會被自動作為索引來加速查找。

例如，若為某表創建了3個字段(c1, c2, c3)構成的聯合索引，則(c1), (c1, c2), (c1, c2, c3)均會作為索引，(c2, c3)就不會被作為索引，而(c1, c3)其實只利用到c1索引。

4) 多表做join操作時會使用索引(如果參與join的字段在這些表中均建立了索引的話)

5) 若某字段已建立索引，求該字段的min()或max()時，MySQL會使用索引

6) 對建立了索引的字段做sort或group操作時，MySQL會使用索引

3. 哪些SQL語句會真正利用索引

從MySQL官網文檔"Comparison of B-Tree and Hash Indexes"可知，下面這些類型的SQL可能會真正用到索引：

1) B-Tree可被用于sql中對列做比較的表達式，如=, >, >=, <, <=及between操作

2) 若like語句的條件是不以通配符開頭的常量串，MySQL也會使用索引

比如，SELECT * FROM tbl_name WHERE key_col LIKE 'Patrick%'或SELECT * FROM tbl_name WHERE key_col LIKE 'Pat%_ck%'可以利用索引，而SELECT * FROM tbl_name WHERE key_col LIKE '%Patrick%'(以通配符開頭)和SELECT * FROM tbl_name WHERE key_col LIKE other_col(like條件不是常量串)無法利用索引。

對于形如LIKE '%string%'的sql語句，若通配符后面的string長度大于3，則MySQL會利用Turbo Boyer-Moore algorithm算法進行查找。

3) 若已對名為col_name的列建了索引，則形如"col_name is null"的SQL會用到索引

4) 對于聯合索引，sql條件中的最左前綴匹配字段會用到索引，示例請參考本文第2節第3條對聯合索引的說明

5) 若sql語句中的where條件不只1個條件，則MySQL會進行Index Merge優化來縮小候選集范圍