MySQL中的 WHERE IN 子句为何不使用索引？

在MySQL中，通常我们会使用WHERE子句来指定要从查询表中选择的数据行的条件。然而，我们有时也会使用WHERE IN子句来指定多个条件，并方便地查询需要的数据，如下所示：

SELECT * FROM table_name WHERE column_name IN (value1, value2, value3);

这看起来很方便，但使用 WHERE IN 子句会导致 MySQL 在某些情况下不使用索引，而 IN 子句的值列表变得更长时，这种情况会更加明显。接下来，我们将解释为什么会发生这种情况。

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什么是索引？

在 MySQL 中，索引是一种用于查找数据的数据结构。它类似于书中的目录或者字典中的字辞表，能够让我们通过查找数据结构中的特定值来找到目标数据。如果没有索引，那么 MySQL 将需要对整个数据集进行扫描，并比较每个行以查找所需的数据，这将导致查询效率非常低下。

索引可以创建在数据表的一列或多个列上，它们允许在数据表中快速查找数据行。当我们在使用 WHERE 子句指定过滤条件时，MySQL 会自动使用索引来查找符合条件的数据行，并返回结果。

为什么 WHERE IN 子句不使用索引？

在大多数情况下，MySQL 在使用 WHERE 子句和索引时会表现良好。但是，当使用 WHERE IN 子句时，MySQL 的优化器可能不会使用索引，因为 MySQL 认为通过索引来访问数据需要比通过扫描数据表中的整个数据集进行筛选来访问数据更加高效。这看起来是一种很好的策略，但是，当 IN 子句中的值列表非常大时，这样做可能会导致查询效率变得非常低。

假设我们有一个包含100,000行数据的表，我们将使用以下查询来查找其中一部分数据：

SELECT * FROM table_name WHERE column_name IN (1, 2, 3, ..., 9998, 9999, 10000);

如果MySQL使用索引来处理这个查询，它将会查找与IN子句中的所有值匹配的结果，逐个读取索引并检查它们是否匹配。在索引树上进行这样的操作十分费时，特别是在查询结果集非常庞大的情况下。而在扫描整个数据集上进行匹配会更加快速，所以MySQL更倾向于进行扫描操作。

如何使用索引来优化 WHERE IN 子句？

虽然 MySQL 可能不会自动使用索引来处理 WHERE IN 子句，但我们可以使用一些技巧来让 MySQL 优化器使用索引来提高查询效率。

1. 创建覆盖索引

理论上，如果我们在WHERE IN子句中使用了数据表的聚集索引（即一个索引包含所有列并且数据与聚集索引从属于同一物理文件），MySQL就可以利用该索引来处理查询。但是，实际上，MySQL通常会需要加载实际的数据行，而这种加载通常是通过非聚集索引进行的，这个过程是非常耗时的。

为了提高效率，我们可以创建覆盖索引，这种类型的索引包括所有查询列，而无需加载实际的数据行，从而提供了更快的查询速度。

2. 使用 FORCE INDEX 提示

在MySQL中，我们可以使用 FORCE INDEX 提示，强制 MySQL 使用我们所期望的索引。这个提示可以在查询中添加，如下所示：

SELECT * FROM table_name FORCE INDEX (index_name) WHERE column_name IN (value1, value2, value3);

这句查询将强制 MySQL 使用指定的索引，即使 MySQL 认为这个索引不是最佳选择。这种方法的缺点是，如果我们的查询条件发生了变化，我们需要手动更改查询中的 FORCE INDEX 提示，否则会降低查询效率。

3. 将 WHERE IN 子句拆分成多个条件

如果我们将 WHERE IN 子句中的条件拆分成多个小条件，MySQL 可以更好地使用索引进行优化，例如：

SELECT * FROM table_name WHERE column_name = value1 OR column_name = value2 OR column_name = value3;

这个查询等价于原始的 WHERE IN 子句查询，但可以更好地利用索引，从而提高查询效率。

总结

尽管 WHERE IN 子句在 MySQL 中非常方便，但当值列表变得特别大时，它可能会导致 MySQL 不使用索引，从而降低查询效率。然而，通过创建覆盖索引、使用 FORCE INDEX 提示或将 IN 子句拆分成多个条件，我们可以优化 WHERE IN 子句并让 MySQL 使用索引，以提高查询效率并避免性能问题。