MySQL怎麼為JSON欄位建立索引

多值索引簡介

從MySQL 8.0.17 開始， InnoDB支援建立多值索引(Multi-Valued Indexes) ，該索引是在JSON儲存值數組的資料列上定義的二級索引，對於單一資料記錄可以有多個索引記錄。此類索引特定的語法定義：

CAST(expression AS type ARRAY)，例如CAST(data->'$.zipcode' AS UNSIGNED ARRAY)。跟普通索引一樣，也可以在EXPLAIN中查看。

建立多值索引

跟其他索引一樣，多值索引可以在建表時添加，也可以透過ALTER TABLE或CREATE INDEX建立。

JSON物件欄位索引

語法

ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_mv_custinfo_list( ( CAST( custinfo -> '$.key' AS UNSIGNED array ) ) );

注意：這裡在CAST語法外面有兩層單括號！ ，如果少寫一個會報錯！

測試案例

PS：文中的案例是參考官方文件中的案例，只是作為測試，所以在命名等方面並不怎麼規範，實際開發過程中要嚴格遵守公司團隊的開發規範，不要偷懶！

DROP TABLE IF EXISTS `customers`;
/*建表语句*/
CREATE TABLE customers ( 
	id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, 
	modified DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, 
	custinfo JSON NOT NULL 
);
/*插入写测试数据*/
INSERT INTO customers
VALUES
	( NULL, NOW(), '{"key":94582,"value":"asdf"}' ),
	( NULL, NOW(), '{"key":94568,"value":"gjgasdasdf"}' ),
	( NULL, NOW(), '{"key":94477,"value":"ghasdfsdf"}' ),
	( NULL, NOW(), '{"key":94536,"value":"hagsdfgdf"}' ),
	( NULL, NOW(), '{"key":94507,"value":"wasfgjdf"}' );
/*添加多值索引*/
ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_mv_custinfo_list( ( CAST( custinfo -> '$.key' AS UNSIGNED array)) );
/*测试 MEMBER OF 语法*/
SELECT
	* 
FROM
	customers 
WHERE
	94507 MEMBER OF ( custinfo -> '$.key' );
/*测试 JSON_CONTAINS 语法*/
SELECT
	* 
FROM
	customers 
WHERE
	JSON_CONTAINS(
		custinfo -> '$.key',
	CAST( '[94582]' AS JSON ));
/*测试 JSON_OVERLAPS 语法*/
SELECT
	* 
FROM
	customers 
WHERE
	JSON_OVERLAPS (
		custinfo -> '$.key',
	CAST( '[94477]' AS JSON ));

檢視執行計畫發現可以使用到索引：

如果需要給字元類型建立多值索引，則必須是utf8mb4字元集且排序規則是utf8mb4_0900_as_cs，否則報錯該版本不支援： 

如果要為binary二進位字串建立多值索引的話，則排序規則必須是binary，否則報錯不支援。

修改排序規則後可成功新增索引：

JSON陣列物件索引

語法

ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_mv_custinfo_list( ( CAST( custinfo -> '$[*].key' AS UNSIGNED array ) ) );

注意：這裡在CAST語法外面有兩層單括號！如果少寫一個會報錯！

測試案例

DROP TABLE IF EXISTS `customers`;
/*建表语句*/
CREATE TABLE customers ( 
	id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, 
	modified DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, 
	custinfo JSON NOT NULL 
);
/*插入写测试数据*/
INSERT INTO customers
VALUES
	( NULL, NOW(), '[{"key":94582},{"key":94536}]'),
	( NULL, NOW(), '[{"key":94568},{"key":94507},{"key":94582}]'),
	( NULL, NOW(), '[{"key":94477},{"key":94507}]'),
	( NULL, NOW(), '[{"key":94536}]'),
	( NULL, NOW(), '[{"key":94507},{"key":94582}]');
/*添加多值索引*/
ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_mv_custinfo_list( ( CAST( custinfo -> '$[*].key' AS UNSIGNED array)) );
/*测试 MEMBER OF 语法*/
SELECT
	* 
FROM
	customers 
WHERE
	94507 MEMBER OF ( custinfo -> '$[*].key' );
/*测试 JSON_CONTAINS 语法*/
SELECT
	* 
FROM
	customers 
WHERE
	JSON_CONTAINS(
		custinfo -> '$[*].key',
	CAST( '[94582, 94507]' AS JSON ));
/*测试 JSON_OVERLAPS 语法*/
SELECT
	* 
FROM
	customers 
WHERE
	JSON_OVERLAPS (
		custinfo -> '$[*].key',
	CAST( '[94477, 94582]' AS JSON ));

查看執行計劃發現可以使用到索引：

##在組合索引中創建多值索引

語法

語法跟普通組合索引差不多，同樣也遵守最左匹配原則：

ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_age_custinfo$list_modified
( age, (CAST( custinfo -> '$[*].key' AS UNSIGNED ARRAY )), modified );

注意：這裡在CAST語法外面需要使用小括號括起來！

測試案例

DROP TABLE IF EXISTS `customers`;
/*建表语句*/
CREATE TABLE customers ( 
	id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, 
	age tinyint(4) not null,
	modified DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, 
	custinfo JSON NOT NULL 
);
/*插入写测试数据*/
INSERT INTO customers
VALUES
	( NULL, 21, NOW(), '[{"key":94582},{"key":94536}]'),
	( NULL, 22, NOW(), '[{"key":94568},{"key":94507},{"key":94582}]'),
	( NULL, 23, NOW(), '[{"key":94477},{"key":94507}]'),
	( NULL, 24, NOW(), '[{"key":94536}]'),
	( NULL, 25, NOW(), '[{"key":94507},{"key":94582}]');
/*添加多值索引*/
alter table customers DROP INDEX idx_age_custinfo$list_modified ;
ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_age_custinfo$list_modified ( age, (CAST( custinfo -> '$[*].key' AS UNSIGNED ARRAY )),modified );
ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_age_custinfo$list_modified ((CAST( custinfo -> '$[*].key' AS UNSIGNED ARRAY )), age,modified  );
ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_age_custinfo$list_modified ( age,modified, (CAST( custinfo -> '$[*].key' AS UNSIGNED ARRAY )) );
/*测试 MEMBER OF 语法*/
SELECT
	* 
FROM
	customers 
WHERE
	94536 MEMBER OF ( custinfo -> '$[*].key' ) and modified = '2021-08-05 10:36:34' and age = 21;

查看執行計劃發現可以使用到索引：

多值索引的限制

• 一個多值索引只允許包含一個屬性的值

• 該索引目前只支援三個語法

目前只有MEMBER OF、 JSON_CONTAINS()、 JSON_OVERLAB()三種語法可以使用到多值索引。

• 索引值必須轉換成陣列

#( CAST( custinfo -> '$.key' AS UNSIGNED array))，語法中的array是可以不加的，之所以要強制加是因為如果不加就不是數組結構，不是數組結構就沒法直接使用上述三個語法，需要通過JSON_ARRAY()等方法轉換後才能使用，這樣就會導致索引失效！因此不管需要加索引的字段是單一值的字段還是數組字段，都要加上array關鍵字。

• 該索引不支援用於表格關聯

• #不能結合前綴索引

• #不支援在線創建多值索引

#這句話的意思是該操作使用ALGORITHM=COPY，即透過新建一張表結構，再將資料複製過去的方式實現索引的建立。因此該過程中不允許DML操作。

• 多值索引對字元集類型欄位有明確的要求

binary字元集的排序規則必須是binary

utf8mb4字元集的排序規則必須是utf8mb4_0900_as_cs

其他任何字元集或排序規則都不能建立多值索引，建立時會錯誤目前版本不支援。

應用場景

多值索引的應用程式場景非常廣泛！有了他之後很多關聯關係表都可以不用了！舉個簡單的例子：用戶標籤，很多場景下會給用戶貼上各種標籤，比如1高2富3帥，為了後續的更高效的做統計或篩選查詢，我們不能直接將這個標籤作為一個字段存儲，因為沒有索引查詢效率不高，所以很多時候會使用一張關聯關係表來存儲用戶-標籤的關係。但是現在有了多值索引，我們就可以將標籤作為一個欄位儲存了！

這只是其中一個小場景，類似的場景非常多，使用者可以換成任何事物，標籤也可以換成其他任何屬性，只要是這個事物存在多種屬性值就行，存在一個多對多關係，那麼在沒有需要這個屬性與其他表格做表格關聯的請況下)，都可以使用多值索引實作！多值索引不支援表關聯，因此如果需要用該欄位在做表關聯的話就不合適了。

以上是MySQL怎麼為JSON欄位建立索引的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！