MySQL性能优化(三)：索引优化

索引原理

如果一本新华字典假如没有目录&＃xff0c;想要查找某个字&＃xff0c;就不得不从第一页开始查找&＃xff0c;一直找到最后一页(如果要找的字在最后一页)&＃xff0c;这个过程非常耗时&＃xff0c;这种场景相当于数据库中的全表扫描的概念&＃xff0c;也就是循环表中的每一条记录看看该记录是否满足条件&＃xff0c;扫描次数为表的总记录数。

新华字典中都会有目录都有查找方法(比如按拼音查找、按部首查找)&＃xff0c;假如按拼音查找&＃xff0c;我们根据拼音就能瞬速定位到要找的汉字&＃xff0c;而这个汉字后面还有这个汉字对应的页数&＃xff0c;我们直接翻到该页就能找到&＃xff0c;整个查找过程非常快&＃xff0c;用时非常短。这个原理就是数据库中索引的原理。这里的按拼音查找、按部首查找是两种不同的查找方式&＃xff0c;通过每种方式都能快速找到&＃xff0c;在数据库中也有很多查找方式&＃xff0c;称之为索引方法&＃xff0c;有BTREE、HASH两种方式

BTREE&＃xff1a;一颗倒立的树&＃xff0c;每个节点都有父节点&＃xff0c;父节点下面的节点称之为子节点(叶子节点)&＃xff0c;比父节点值小的位于父节点下面的左方&＃xff0c;比父节点值大的子节点放置在父节点下面的右下方。

记录索引列的值和对应的记录所在的磁盘位置&＃xff0c;每次排除掉一半&＃xff0c; 检索一次相当排除掉2的n次幂&＃xff0c;使用二叉树排除30次相当于全表排除10亿次。比如查询id&＃61;11的值&＃xff0c;首先和6比&＃xff0c;比6大就排除掉左边的&＃xff0c;继续和9比较&＃xff0c;11比9大&＃xff0c;又排除掉左边的一般&＃xff0c;和11进行比较&＃xff0c;相等就找到了结果。当数据量很大的时候&＃xff0c;每次都排除掉一半&＃xff0c;排除的数据量是非常惊人的。

Hash&＃xff1a;Hash索引只能等值匹配&＃xff0c;想范围查询&＃xff0c;左前缀查询都不适用&＃xff0c; 其余大部分场景

为什么要使用索引&＃xff1f;

• 索引大大减少了存储引擎需要扫描的数据量

• 索引可以帮助我们进行排序以避免使用临时表

• 索引可以把随机IO变为顺序IO

索引类型

• 主键索引(primary key)&＃xff1a;添加了主键就有了主键索引&＃xff0c;可以在创建表的时候指定主键&＃xff0c;也可以在创建成功之后再增加

• 唯一索引(unique)&＃xff1a;添加了唯一约束就有了唯一索引,唯一索引可以有多个null

• 普通索引(normal)&＃xff1a;一般是先建表&＃xff0c;后面再创建索引&＃xff0c;普通索引使用的最多

• 全文索引(fulltext)&＃xff1a;主要针对文本段落等&＃xff0c;全文索引只能应用MyISAM引擎

• 空间索引(spatial): 使用较少&＃xff0c;并且mysql支持的还不好

关于唯一性有两种做法&＃xff1a;

• 通过程序来保证数据的唯一性

• 业务上具有唯一特性的字段&＃xff0c;即使是多个字段的组合&＃xff0c;也必须建成唯一索引。说明:不要以为唯一索引影响了 insert 速度&＃xff0c;这个速度损耗可以忽略&＃xff0c;但提高查找速度是明显的;另外即使在应用层做了非常完善的校验控制&＃xff0c;只要没有唯一索引&＃xff0c;根据墨菲定律&＃xff0c;必然有脏数据产生。&＃xff08;来自阿里巴巴Java开发手册&＃xff09;

关于全文索引&＃xff1a;

全文索引只能用于MyISAM引擎&＃xff0c;通常如果用到全文索引一般通过Elasticsearch、Solr、Lucene等技术来实现。

索引语法

创建索引

①语法

-- 创建普通索引&＃xff1a;
create index 索引名 on 表(列1【ASC|DESC】, 列2 ASC|DESC】) -- 创建唯一索引
create unique index on 表名(列名)


②索引命名规则

• 主键索引名为 pk_字段名&＃xff0c;pk即 primary key

• 唯一索引名为 uk_字段名; uk即 unique key

• 普通索引名则为 idx_字段名&＃xff1b;idx即index的简称。

③索引字段

一个索引可以针对一个字段进行创建&＃xff0c;也可以指定多个字段创建复合索引。

④在哪些列上适合添加索引

• 频繁作为查询条件的列或者连接条件的列适合创建索引&＃xff0c;即Where中的列或者是连接子句指定的列

• 唯一性太差的字段不适合创建索引&＃xff0c;如性别

• 更新非常频繁的字段不适合创建索引

• 不作为where条件的字段不要创建索引

• 选用NOT NULL的列

• 尽量使用字段长度小的列作为索引

• 使用数据类型简单的列&＃xff08;int 型&＃xff0c;固定长度&＃xff09;

⑤索引顺序

ASC | DESC 选项 除非显式指定降序 (DESC)&＃xff0c;否则列以升序 (ASC) 排序。不管索引是升序排列还是降序排列&＃xff0c;在执行升序或降序 ORDER BY 操作时都会使用索引。但是如果通过混合的升序和降序属性来执行 ORDER BY&＃xff0c;则仅当索引是用同样的升序和降序属性创建的时才使用索引。

-- 可以显式指定索引字段的顺序&＃xff0c;默认为升续
CREATE INDEX idx_username ON tbl_user(username ASC);-- 对于较长的字符内容可以指定前N个字节创建索引&＃xff0c;没必要为整个值都创建索引
CREATE INDEX idx_username ON tbl_user(contnet(20) ASC);-- 复合索引&＃xff1a;基于多个字段共同创建索引(区分度最大的字段放在前面&＃xff0c;经常会被使用到的列在前面)
CREATE INDEX idx_username_email ON tbl_user(username, email);-- 删除索引
DROP INDEX idx_username ON tbl_user;-- 查看某个表的索引&＃xff0c;两种方式效果一样
SHOW INDEX FROM tbl_user;
SHOW KEYS FROM tbl_user;


⑥注意

• 如果是先建表&＃xff0c;表中有比较多的数据&＃xff0c;此时再创建索引&＃xff0c;创建完索引需要等一会&＃xff0c;让索引在后台创建完再使用

• 索引数量控制&＃xff0c;单张表中索引数量不应超过5个&＃xff0c;单个索引中的字段数不超过5个。

• 索引存储的位置位于mysql安装的/xxx/data目录下, 索引能提高查询速度&＃xff0c;但对update/delete/insert变慢,因为还要重新维护索引文件&＃xff0c;一般情况下查询次数远大于增删改

查询索引

show index from 表名;
show keys from 表名;

修改索引

一般是先删除再创建

删除索引

- 删除重复和冗余的索引(第三方工具需要额外安装)
pt-duplicate-key-checker h&＃61;127.0.0.1-- 更新索引统计信息及减少索引碎片
ANALYZE TABLE -- 清理碎片(注意会锁表)
OPTIMIZE table