1. 索引简述
索引是数据库中用于提高查询效率的常用技术之一。它可以通过将数据按照一定规则排序，构建并维护一个数据结构来加速查询操作。索引可以极大地提高查询效率，但同时也会占用一定的存储空间，并且在某些情况下可能会降低数据的操作性能。
2. 索引失效的情况
索引失效是指在查询执行过程中，数据库无法使用索引来支持查询语句，从而只能进行全表扫描，导致查询效率降低的情况。
2.1 索引数据不准确
索引存储的数据不准确可能会导致索引失效。比如下面的例子中，如果有一个包含100万行数据的表，其中status字段只有两种值：A和B，而A占据绝大多数，只有少量的B。如果建立了一个status字段的索引，那么查询时，如果条件为status='B'，由于B值占据很少的部分，因此索引无法提供良好的查询效率。
-- 例子：
SELECT * FROM demo_table WHERE status = 'B';
此时建议可以使用联合索引，将status字段与其他常用字段组合在一起构建索引。
2.2 索引列类型不匹配
索引列类型不匹配也可能导致索引失效。比如下面的例子中，如果有一个包含100万行数据的表，其中id字段类型为varchar类型，建立了一个id字段的索引，在查询时如果条件语句使用了数字类型常量，那么索引无法被使用。
-- 例子：
SELECT * FROM demo_table WHERE id = 123;
建议在创建索引时，一定要确保索引列与查询条件的数据类型匹配。
2.3 查询语句中使用了函数
查询语句中使用了函数也可能导致索引失效。因为数据库无法对函数的计算结果进行预测和优化，如果查询语句中使用了函数，数据库会放弃使用索引进行优化，而直接进行全表扫描。
-- 例子：
SELECT * FROM demo_table WHERE TO_CHAR(create_time,'yyyy-mm-dd') = '2022-08-01';
在上述示例中，如果create_time字段上有索引，那么 TO_CHAR 函数将会导致索引失效。为了避免这种情况，可以将函数应用到查询条件之外，例如下面这样：
-- 示例：
SELECT * FROM demo_table WHERE create_time BETWEEN to_date('2021-08-01 00:00:00','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') AND to_date('2021-08-01 23:59:59','yyyy-mm-dd hh24:mi:ss');
2.4 表数据量过大
当表数据量过大时，索引的性能可能会下降，甚至失效。随着表数据的不断增长，索引维护所需要的成本也越来越高，可能会导致查询性能下降。
如果表的数据量太大，建议将数据进行拆分或归档，以减小索引的维护成本。
2.5 索引列参与运算
索引列参与运算也可能导致索引失效。比如下面的例子中，如果有一个包含100万行数据的表，其中price字段类型为number类型，建立了一个price字段的索引，在查询时如果条件语句中使用了大于号（>）或小于号（<）来比较price字段，那么索引将不能被使用。
-- 例子：
SELECT * FROM demo_table WHERE price > 100;
建议在查询语句中一定要将运算符左侧的字段放在索引中。
2.6 数据库统计信息不准确
数据库统计信息不准确也可能导致索引失效。每当从表中获取数据时，数据库都会根据表的大小、索引的数量和其他因素来生成数据库的统计信息。如果这些统计信息不准确或过期，那么系统就会产生错误的查询计划，导致索引失效。因此，我们需要及时更新统计信息。
-- 更新统计信息：
ANALYZE TABLE table_name COMPUTE STATISTICS;
2.7 DDL操作
一些数据定义（DDL）操作，比如增加或删除字段、分区操作等，可能会导致索引失效。这是因为这些操作会改变表的物理结构，可能导致现有索引无效和新增索引的构建。
在进行这些操作之前，需要先评估这些操作可能会对索引造成什么影响，并作出相应的调整，如新建或删除索引。
3. 总结
索引可以大大提高数据库查询的效率，但是在实践中，我们也需要注意一些索引失效的情况，并针对性地解决。对于大型复杂的系统，可能存在多种原因导致索引失效，需要在实际操作和维护过程中多加注意，以提高查询效率和数据操作性能。