索引失效的情况

索引失效是指数据库中的索引无法有效地加速查询操作，导致查询性能下降。以下是一些常见的索引失效的情况：

一、查询条件未使用索引字段

当查询条件中不包含索引字段时，数据库无法利用索引来加速查询，导致索引失效。例如，如果一个表的索引是在user_id字段上建立的，但查询时使用了name字段作为条件，那么索引就会失效。

二、对索引列使用函数或表达式

如果查询条件中对索引列使用了函数、类型转换或者表达式，数据库无法直接使用索引，而是需要先计算表达式的值，然后再进行查询，这会导致索引失效。例如：

• 对date_created字段进行了函数操作，如DATE_FORMAT(date_created, '%Y-%m-%d') = '2022-01-01'，索引可能会失效。
• 如果索引是在age字段上建立的，但是查询时对age进行了类型转换，如CAST(age AS CHAR) = '18'，索引可能会失效。
• 如果索引是在整数类型的id字段上建立的，但是查询时传入的是字符串类型的值，索引可能会失效。

三、使用非优化逻辑操作符

使用不等于(!= 或 <>)、NOT、OR等操作符时，数据库可能无法有效地使用索引进行查询优化。因为这些操作符需要对每一行数据进行检查以确定是否满足查询条件，导致索引失效。例如：

• SELECT * FROM table WHERE status != 'completed'，索引可能会失效。
• SELECT * FROM table WHERE status = 'completed' OR amount > 1000，如果其中至少一个条件无法利用索引，整个查询可能会导致索引失效。

四、LIKE操作符的模糊查询

对于LIKE操作符进行的模糊查询，如果通配符放在索引列的开头，数据库无法利用索引，导致索引失效。例如：

• SELECT * FROM table WHERE name LIKE '%keyword%'，索引可能会失效。

五、数据类型不匹配

当查询条件中的数据类型与索引字段的数据类型不匹配时，索引可能会失效。因为数据库引擎会将查询条件中的数据类型转换为索引列的数据类型，从而导致索引无法使用。例如，数字和字符串的比较会导致索引失效。

六、索引列存在大量重复值或数据分布不均匀

• 当索引列上存在大量重复值时，数据库可能会认为使用索引并不能显著提高查询性能，因此选择不使用索引，导致索引失效。例如，布尔类型的is_active字段，如果大部分记录的值都是相同的，索引可能会失效。
• 如果索引列的数据分布不均匀，即某些值出现的频率远高于其他值，数据库也可能会选择不使用索引，导致索引失效。例如，性别字段上大部分记录的性别都是相同的，索引可能会失效。

七、索引列上存在过多的NULL值

当索引列上存在过多的NULL值时，数据库可能会认为使用索引并不能提高查询性能，因为索引无法存储NULL值，导致索引失效。例如，在一个可选的电话号码字段上建立了索引，而大部分记录的电话号码都是NULL，索引可能会失效。

八、不满足索引列顺序（针对复合索引）

复合索引是由多个字段组成的索引，当查询语句没有按照复合索引的左前缀原则进行查询时，索引可能会失效。左前缀原则是指，如果创建了一个复合索引，那么在查询时，必须使用至少最左边的一个索引字段，否则索引将不会被使用。例如，联合索引(A,B)，若查询条件只包含B列，则该索引无法被利用。

九、数据量较小

当数据库表中的数据量很小的时候，使用索引可能会导致查询性能下降，因为数据库引擎可能会认为全表扫描更快。因此，在表中数据量较小的情况下，索引可能会失效。

十、其他情况

• 索引被删除、修改或重建等，也可能导致索引失效。
• 如果查询中使用了ORDER BY子句，而排序字段与索引字段不匹配，数据库可能会选择不使用索引，导致索引失效。例如，在created_at字段上建立了索引，但是查询中排序字段是updated_at，索引可能会失效。

为了避免索引失效，可以采取以下策略：

• 确保表中的数据量足够大，只有在表中数据量足够大的情况下，索引才能发挥作用。
• 选择适合的索引列，在创建索引时，选择那些经常被用于查询条件的列作为索引列。
• 避免对索引列进行大范围的范围查询，可以将查询条件进行优化，减少对索引列的操作。
• 避免在索引列上使用函数操作，可以将函数操作移至查询条件之外，或者将函数操作的结果存储在新的列中，并在该列上创建索引。
• 维护好索引的统计信息，定期更新索引的统计信息，以便数据库引擎能够更好地进行查询优化。

此外，还可以通过以下方法检查索引是否失效：

• 使用数据库的性能分析工具，查看查询的执行计划，从而判断是否使用了索引。
• 在SQL语句前加上EXPLAIN关键字，查看SQL语句的执行计划，从而判断是否使用了索引。
• 监控数据库的性能指标，如查询响应时间、查询次数等，如果发现查询响应时间增加或者查询次数增加，可能是索引失效导致的。