对于单元素索引,可以用WHERE子句中的相应条件很方便地表示索引值区间,因此我们称为范围条件而不是“区间”。
单元素索引范围条件的定义如下:
· 对于BTREE和HASH索引,当使用=、<=>、IN、IS NULL或者IS NOT NULL操作符时,关键元素与常量值的比较关系对应一个范围条件。
· 对于BTREE索引,当使用>、<、>=、<=、BETWEEN、!=或者<>,或者LIKE 'pattern'(其中 'pattern'不以通配符开始)操作符时,关键元素与常量值的比较关系对应一个范围条件。
· 对于所有类型的索引,多个范围条件结合OR或AND则产生一个范围条件。
前面描述的“常量值”系指:
· 查询字符串中的常量
· 同一联接中的const或system表中的列
· 无关联子查询的结果
· 完全从前面类型的子表达式组成的表达式
下面是一些WHERE子句中有范围条件的查询的例子:
SELECT * FROM t1
WHERE key_col > 1
AND key_col < 10;
SELECT * FROM t1
WHERE key_col = 1
OR key_col IN (15,18,20);
SELECT * FROM t1
WHERE key_col LIKE 'ab%'
OR key_col BETWEEN 'bar' AND 'foo';
请注意在常量传播阶段部分非常量值可以转换为常数。
MySQL尝试为每个可能的索引从WHERE子句提取范围条件。在提取过程中,不能用于构成范围条件的条件被放弃,产生重叠范围的条件组合到一起,并且产生空范围的条件被删除。
例如,考虑下面的语句,其中key1是有索引的列,nonkey没有索引:
SELECT * FROM t1 WHERE
(key1 < 'abc' AND (key1 LIKE 'abcde%' OR key1 LIKE '%b')) OR
(key1 < 'bar' AND nonkey = 4) OR
(key1 < 'uux' AND key1 > 'z');
key1的提取过程如下:
1. 用原始WHERE子句开始:
2. (key1 < 'abc' AND (key1 LIKE 'abcde%' OR key1 LIKE '%b')) OR
3. (key1 < 'bar' AND nonkey = 4) OR
4. (key1 < 'uux' AND key1 > 'z')
5. 删除nonkey = 4和key1 LIKE '%b',因为它们不能用于范围扫描。删除它们的正确途径是用TRUE替换它们,以便进行范围扫描时不会丢失匹配的记录。用TRUE替换它们后,可以得到:
6. (key1 < 'abc' AND (key1 LIKE 'abcde%' OR TRUE)) OR
7. (key1 < 'bar' AND TRUE) OR
8. (key1 < 'uux' AND key1 > 'z')
9. 取消总是为true或false的条件:
· (key1 LIKE 'abcde%' OR TRUE)总是true
· (key1 < 'uux' AND key1 > 'z')总是false
用常量替换这些条件,我们得到:
(key1 < 'abc' AND TRUE) OR (key1 < 'bar' AND TRUE) OR (FALSE)
删除不必要的TRUE和FALSE常量,我们得到
(key1 < 'abc') OR (key1 < 'bar')
10.将重叠区间组合成一个产生用于范围扫描的最终条件:
11. (key1 < 'bar')
总的来说(如前面的例子所述),用于范围扫描的条件比WHERE子句限制少。MySQL再执行检查以过滤掉满足范围条件但不完全满足WHERE子句的行。
范围条件提取算法可以处理嵌套的任意深度的AND/OR结构,并且其输出不依赖条件在WHERE子句中出现的顺序。
7.2.5.2. 多元素索引的范围访问方法
多元素索引的范围条件是单元素索引的范围条件的扩展。多元素索引的范围条件将索引记录限制到一个或几个关键元组内。使用索引的顺序,通过一系列关键元组来定义关键元组区间。
例如,考虑定义为key1(key_part1, key_part2, key_part3)的多元素索引,以及下面的按关键字顺序所列的关键元组:
key_part1 key_part2 key_part3
NULL 1 'abc'
NULL 1 'xyz'
NULL 2 'foo'
1 1 'abc'
1 1 'xyz'
1 2 'abc'
2 1 'aaa'
条件key_part1 = 1定义了下面的范围:
(1,-inf,-inf) <= (key_part1,key_part2,key_part3) < (1,+inf,+inf)
范围包括前面数据集中的第4、5和6个元组,可以用于范围访问方法。
通过对比,条件key_part3 = 'abc'不定义单一的区间,不能用于范围访问方法。
下面更加详细地描述了范围条件如何用于多元素索引中。
· 对于HASH索引,可以使用包含相同值的每个区间。这说明区间只能由下面形式的条件产生:
· key_part1 cmp const1
· AND key_part2 cmp const2
· AND ...
· AND key_partN cmp constN;
这里,const1,const2,...为常量,cmp是=、<=>或者IS NULL比较操作符之一,条件包括所有索引部分。(也就是说,有N 个条件,每一个对应N-元素索引的每个部分)。
关于常量的定义,参见7.2.5.1节,“单元素索引的范围访问方法”。
例如,下面为三元素HASH索引的范围条件:
key_part1 = 1 AND key_part2 IS NULL AND key_part3 = 'foo'
· 对于BTREE索引,区间可以对结合AND的条件有用,其中每个条件用一个常量值通过=、<=>、IS NULL、>、<、>=、<=、!=、<>、BETWEEN或者LIKE 'pattern' (其中'pattern'不以通配符开头)比较一个关键元素。区间可以足够长以确定一个包含所有匹配条件(或如果使用<>或!=,为两个区间)的记录的单一的关键元组。例如,对于条件:
· key_part1 = 'foo' AND key_part2 >= 10 AND key_part3 > 10
单一区间为:
('foo',10,10)
< (key_part1,key_part2,key_part3)
< ('foo',+inf,+inf)
创建的区间可以比原条件包含更多的记录。例如,前面的区间包括值('foo',11,0),不满足原条件。
· 如果包含区间内的一系列记录的条件结合使用OR,则形成包括一系列包含在区间并集的记录的一个条件。如果条件结合使用了AND,则形成包括一系列包含在区间交集内的记录的一个条件。例如,对于两部分索引的条件:
· (key_part1 = 1 AND key_part2 < 2)
· OR (key_part1 > 5)
区间为:
(1, -inf) < (key_part1, key_part2) < (1, 2)
(5, -inf) < (key_part1, key_part2)
在该例子中,第1行的区间左侧的约束使用了一个关键元素,右侧约束使用了两个关键元素。第2行的区间只使用了一个关键元素。EXPLAIN输出的key_len列表示所使用关键字前缀的最大长度。
在某些情况中,key_len可以表示使用的关键元素,但可能不是你所期望的。假定key_part1和key_part2可以为NULL。则key_len列显示下面条件的两个关键元素的长度:
key_part1 >= 1 AND key_part2 < 2
但实际上,该条件可以变换为:
key_part1 >= 1 AND key_part2 IS NOT NULL
7.2.5.1节,“单元素索引的范围访问方法”描述了如何进行优化以结合或删除单元素索引范围条件的区间。多元素索引范围条件的区间的步骤类似。