SQL索引范围收缩是查询优化器基于B+ Tree有序性、最左前缀原则对扫描边界确定性裁剪的过程;等值条件连续匹配可逐级收缩,范围条件后字段失效,函数操作、隐式转换、OR及统计过期会导致收缩退化。

SQL数据库索引的条件推导与范围收缩,本质是查询优化器利用索引结构(B+ Tree)逐步缩小数据扫描边界的过程。它不是“猜”或“过滤”,而是基于有序性、最左前缀和值分布的确定性裁剪。
索引如何实现范围收缩
以B+ Tree索引为例,所有键值按升序物理排列,叶子节点形成双向链表。当执行 WHERE age > 20 AND age 时:
- 优化器定位到 age=20 的右侧第一个叶节点(下界),再定位到 age=30 的左侧第一个叶节点(上界)
- 直接跳过树中所有小于20和大于等于30的分支路径
- 仅遍历这两个边界之间的连续叶节点块——这就是“范围收缩”的实质:从全表扫描 → 全索引扫描 → 索引范围扫描
条件顺序影响收缩效果
复合索引 (city, age, name) 的字段顺序决定了收缩能力:
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-
WHERE city = 'Beijing':可收缩到该 city 的全部数据块 -
WHERE city = 'Beijing' AND age BETWEEN 25 AND 35:进一步收缩到该 city 内指定 age 区间 -
WHERE age > 25:无法使用该索引——不满足最左前缀,无法定位起始位置 -
WHERE city = 'Beijing' AND name = 'Li':name 不在 age 之后连续匹配,只能用到 city,age 被跳过,name 无法生效
等值 + 范围组合的截断规则
一旦出现范围条件(>, , BETWEEN, LIKE 'abc%'),其右侧所有字段的索引能力即被截断:
INDEX(a, b, c, d)-
WHERE a = 1 AND b = 2 AND c > 10→ 可用 a、b、c;d 不可用 -
WHERE a = 1 AND b > 5 AND c = 10→ 可用 a、b;c 因 b 是范围而失效 - 注意:
IN和=视为等值,不截断;LIKE 'prefix%'算范围但可走索引;LIKE '%suffix'不走索引
收缩失效的常见诱因
即使有索引,范围收缩也可能退化为全索引扫描甚至全表扫描:
- 对索引字段做函数操作:
WHERE YEAR(create_time) = 2025→ 破坏有序性,无法定位边界 -
隐式类型转换:
WHERE mobile = 13800138000(mobile 是 VARCHAR)→ 引擎转成数字比较,索引失效 - OR 连接非全索引字段:
WHERE a = 1 OR b = 2,若只有 a 上有索引,b 部分无法收缩,整体可能放弃索引 - 统计信息过期:优化器误判选择性,认为全表扫描比索引范围扫描更快









