MySQL 效能優化核心：索引原理、類型選擇與實戰避坑指南

為何索引是優化首選？

索引是加速查詢最有效工具。無索引時 MySQL 掃描全表（O(N)），有索引則快速定位（O(log N)），百萬行資料可快 100 倍以上。優化優先順序：先建索引，再調其他。

單表查詢中的索引效應

以 student 表為例，查詢 english < 60：

• 無索引：全表掃描每一列比對。
• 建立 INDEX(english)：索引檔依分數排序，掃描至 66 即可停止，僅讀 5 筆符合列 + 1 筆邊界列。
• 結果自動按索引鍵排序輸出。

多表連接查詢的索引威力

三表 t1, t2, t3 各 1,000 行，連接查詢：

• 無索引：笛卡兒積 10 億組合，極慢。
• 有索引：掃描 t1（1,000 行），利用 t2、t3 索引直接跳轉匹配行，快百萬倍。

多欄索引（複合索引）設計原則

• 建立 INDEX(col1, col2) 可支援 WHERE col1=... AND col2=... 及 WHERE col1=...（最左前綴原則）。
• 若查詢 WHERE col2=... 或 WHERE col2=... AND col3=...，無法使用 (col1,col2,col3) 索引，因非最左前綴。
• 分開單欄索引時，優化器選擇選擇性最高（過濾行最少）者。

LIKE 查詢與索引的關係

其他索引使用條件

• 比較運算子：=, >, >=, <, <=, BETWEEN 可用索引。
• IS NULL 於索引欄位可用索引。
• 多欄索引需在 WHERE 所有 AND 層級使用最左前綴才會被採用。

常見錯誤 WHERE 範例

-- 使用索引
WHERE index_part1=1 AND index_part2=2
WHERE index=1 OR index=2   -- 優化器轉換為 index IN (1,2)

-- 不使用索引
WHERE index_part2=1 AND index_part3=2  -- 缺最左欄位
WHERE index=1 OR A=10                  -- 無索引跨越所有行
WHERE index_part1=1 OR index_part2=10  -- OR 導致全掃描

實戰建議

1. 依查詢模式建立複合索引，遵循最左前綴。
2. 避免在索引欄位上使用函數或運算（如 WHERE YEAR(date_col)=2023），改用範圍查詢。 3. 定期 ANALYZE TABLE 更新統計資訊，協助優化器決策。 4. 監控 Handler_read_key / Handler_read_rnd_next 比值評估索引命中率。

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