mysql not in走索引吗

在MySQL中，NOT IN 子句是否能够利用索引，是一个常见且复杂的问题。为了全面理解这个问题，我们需要从多个角度进行分析，包括MySQL的查询优化机制、索引的工作原理、NOT IN的语义以及具体的查询场景。

1. 索引的基本概念

索引是数据库中用于加速数据检索的数据结构。MySQL中常见的索引类型包括B-Tree索引、哈希索引、全文索引等。B-Tree索引是最常用的索引类型，适用于范围查询和等值查询。

索引的作用类似于书籍的目录，它允许数据库快速定位到包含特定值的行，而不需要扫描整个表。当查询条件中使用了索引列时，MySQL会尝试使用索引来加速查询。

2. NOT IN 的语义

NOT IN 是一种用于过滤数据的条件表达式。它的语法形式为：

SELECT * FROM table_name WHERE column_name NOT IN (value1, value2, ...);

NOT IN 的作用是返回那些在指定列中不包含给定值的行。例如，WHERE id NOT IN (1, 2, 3) 表示返回 id 列中不等于1、2或3的行。

3. NOT IN 是否走索引？

NOT IN 是否能够利用索引，取决于多个因素，包括查询的具体写法、索引的类型、表的大小以及MySQL的优化器决策。

3.1 简单情况下的索引使用

在简单的情况下，如果 NOT IN 子句中的值列表是常量，并且查询条件中的列上有索引，MySQL可能会使用索引来加速查询。例如：

SELECT * FROM users WHERE id NOT IN (1, 2, 3);

如果 id 列上有索引，MySQL可能会使用索引来查找不等于1、2或3的行。

3.2 复杂情况下的索引使用

然而，在更复杂的情况下，NOT IN 可能不会使用索引。例如，当 NOT IN 子句中的值列表来自于子查询时，MySQL可能无法使用索引。例如：

SELECT * FROM users WHERE id NOT IN (SELECT id FROM banned_users);

在这种情况下，MySQL需要先执行子查询，然后才能应用 NOT IN 条件。由于子查询的结果集可能很大，MySQL可能选择不使用索引，而是进行全表扫描。

3.3 索引的选择性

索引的选择性是指索引列中不同值的数量与总行数的比例。高选择性的索引（即不同值较多的列）更有可能被MySQL用于加速查询。如果 NOT IN 子句中的值列表很大，且这些值在索引列中出现的频率很高，MySQL可能认为使用索引的效果不如全表扫描，从而选择不使用索引。

3.4 优化器的决策

MySQL的查询优化器会根据多种因素来决定是否使用索引。这些因素包括表的大小、索引的选择性、查询的复杂度以及MySQL的配置参数。优化器会尝试选择最有效的执行计划，但它的决策并不总是完美的。

在某些情况下，即使查询条件中使用了索引列，优化器也可能选择不使用索引。例如，当查询返回的结果集很大时，优化器可能认为全表扫描比使用索引更高效。

4. 如何确保 NOT IN 使用索引？

虽然MySQL的优化器会自动决定是否使用索引，但我们可以采取一些措施来增加 NOT IN 使用索引的可能性：

4.1 使用合适的索引

确保查询条件中的列上有合适的索引。例如，如果 NOT IN 子句中的列是 id，那么在 id 列上创建索引可以增加使用索引的可能性。

4.2 优化查询结构

尽量避免在 NOT IN 子句中使用复杂的子查询。如果必须使用子查询，可以考虑将子查询的结果存储在一个临时表中，然后在 NOT IN 子句中使用该临时表。

4.3 使用 EXISTS 替代 NOT IN

在某些情况下，使用 NOT EXISTS 替代 NOT IN 可能会更高效。例如：

SELECT * FROM users u WHERE NOT EXISTS (SELECT 1 FROM banned_users b WHERE b.id = u.id);

NOT EXISTS 通常比 NOT IN 更高效，尤其是在子查询返回大量结果时。

4.4 分析执行计划

使用 EXPLAIN 命令来分析查询的执行计划。EXPLAIN 可以显示MySQL是否使用了索引，以及查询的执行顺序。通过分析执行计划，可以了解查询的优化空间。

5. 实际案例分析

为了更好地理解 NOT IN 是否走索引，我们来看一个实际的案例。

假设我们有一个 users 表，其中包含 id 和 name 两列，并且在 id 列上有一个B-Tree索引。我们执行以下查询：

SELECT * FROM users WHERE id NOT IN (1, 2, 3);

在这种情况下，MySQL可能会使用 id 列上的索引来加速查询，因为 NOT IN 子句中的值是常量，并且 id 列上有索引。

然而，如果我们执行以下查询：

SELECT * FROM users WHERE id NOT IN (SELECT id FROM banned_users);

在这种情况下，MySQL需要先执行子查询，然后才能应用 NOT IN 条件。如果 banned_users 表很大，MySQL可能选择不使用索引，而是进行全表扫描。

6. 总结

NOT IN 是否能够利用索引，取决于查询的具体写法、索引的类型、表的大小以及MySQL的优化器决策。在简单的情况下，NOT IN 可能会使用索引，但在复杂的情况下，NOT IN 可能不会使用索引。

为了确保 NOT IN 使用索引，我们可以采取以下措施：

1. 确保查询条件中的列上有合适的索引。
2. 优化查询结构，尽量避免在 NOT IN 子句中使用复杂的子查询。
3. 使用 NOT EXISTS 替代 NOT IN，尤其是在子查询返回大量结果时。
4. 使用 EXPLAIN 命令分析查询的执行计划，了解查询的优化空间。

通过理解 NOT IN 的工作原理以及MySQL的查询优化机制，我们可以更好地编写高效的查询语句，提升数据库的性能。