一、联合索引的作用

联合索引（也称复合索引、组合索引）是指在一个索引中包含多个表中的列。你可以把它想象成一本电话簿，它不是单纯按“姓”或者按“名”排序，而是先按“姓”排序，在“姓”相同的情况下再按“名”排序。

它的主要作用有：

1. 优化多列查询条件：当你的 WHERE子句中同时使用了索引中的多个列时，联合索引可以极大地提高查询效率。例如，索引是 (last_name, first_name)，查询是 WHERE last_name = 'Smith' AND first_name = 'John'，这个索引就能精准定位。

2. 避免回表（Covering Index）：如果查询的所有字段都包含在联合索引中（即索引包含了要查询的列和条件列），数据库可以直接从索引中获取所有数据，而无需再回到主表（数据文件）中去查找。这被称为“覆盖索引”，性能提升非常显著。

3. 优化排序（ORDER BY）：如果 ORDER BY子句的顺序与联合索引的创建顺序一致（或相反，但需指定 DESC），数据库可以直接利用索引的有序性来避免额外的排序操作。例如，索引是 (A, B)，查询是 ORDER BY A, B或 ORDER BY A DESC, B DESC，就可以利用索引排序。

4. 优化最左前缀匹配查询：这是联合索引最重要的特性。即使查询没有使用索引中的所有列，只要使用了从最左边开始的连续列，索引仍然可能生效。例如，索引是 (A, B, C)：

   • WHERE A = 1（生效）

   • WHERE A = 1 AND B = 2（生效）

   • WHERE A = 1 AND B = 2 AND C = 3（生效）

   • WHERE B = 2（不生效，因为跳过了最左边的 A）

   • WHERE A = 1 AND C = 3（部分生效，索引只会用到 A 列来筛选，C 列用不上）

二、一个联合索引 vs 三个单独索引的区别

这是问题的关键。我们通过一个具体的例子来说明，假设我们有一个 users表，有三个字段：country, city, age。

• 方案一：一个联合索引idx_combined (country, city, age)

• 方案二：三个单独索引idx_country (country), idx_city (city), idx_age (age)

区别对比表

三、如何选择？实践建议

没有绝对的优劣，关键在于你的查询模式。

应该优先使用联合索引的情况：

• 你的查询条件经常同时使用多个字段进行过滤（特别是等值查询）。

• 你需要对多个字段进行排序，并且排序顺序与索引顺序一致。

• 你希望实现覆盖索引，避免回表，追求极致查询性能。

例如：你的业务中大部分查询都是 WHERE country='XX' AND city='XX'，那么建立 (country, city)的联合索引是最佳选择。

考虑使用多个单独索引的情况：

• 你的查询条件变化多端，且经常单独使用各个字段作为条件。

• 某个字段的选择性非常高（几乎唯一），为其建立单独索引的价值很大。

例如：你的业务中，有的查询只用 country，有的查询只用 city，有的查询只用 age，很少有组合查询。那么建立三个单独索引可能更合适。

更高级的策略：混合使用

在实际生产中，通常会采用混合策略，根据最频繁、最耗时的查询来设计索引。

• 为最核心的联合查询建立联合索引：比如为 (country, city, age)建立一个索引。

• 为高频的单列查询建立单独索引：如果 city 的单查也非常多，可以再单独为 city建立一个索引。但这会增加存储和写入开销，需要权衡。

总结一下核心原则：

1. 高选择性的列放在联合索引的左边（即区分度高的列，如用户ID，放在区分度低的列，如性别，前面）。

2. 遵循最左前缀原则 来设计索引顺序，以满足你的核心查询场景。

3. 权衡读写比例 索引越多，写操作越慢。对于写密集型的表，要谨慎添加索引。

4. 使用 EXPLAIN 分析你的SQL语句，确认索引是否被正确使用。这是最重要的优化工具。