最全面的 MySQL 索引詳解

時間 2019-11-09

標籤全面 mysql 索引詳解欄目 MySQL 简体版

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什麼是索引？

一、索引mysql

索引是表的目錄，在查找內容以前能夠先在目錄中查找索引位置，以此快速定位查詢數據。對於索引，會保存在額外的文件中。git

二、索引，是數據庫中專門用於幫助用戶快速查詢數據的一種數據結構。相似於字典中的目錄，查找字典內容時能夠根據目錄查找到數據的存放位置，而後直接獲取便可。算法

索引由數據庫中一列或多列組合而成，其做用是提升對錶中數據的查詢速度
索引的優勢是能夠提升檢索數據的速度
索引的缺點是建立和維護索引須要耗費時間
索引能夠提升查詢速度，會減慢寫入速度sql

索引分類

1.普通索引
2.惟一索引
3.全文索引
4.單列索引
5.多列索引
6.空間索引
7.主鍵索引
8.組合索引數據庫

普通索引：僅加速查詢
惟一索引：加速查詢 + 列值惟一（能夠有null）
主鍵索引：加速查詢 + 列值惟一 +　表中只有一個（不能夠有null）
組合索引：多列值組成一個索引，
專門用於組合搜索，其效率大於索引合併
全文索引：對文本的內容進行分詞，進行搜索

索引合併，使用多個單列索引組合搜索
覆蓋索引，select的數據列只用從索引中就可以取得，沒必要讀取數據行，換句話說查詢列要被所建的索引覆蓋服務器

如何建立索引？記住一個單詞—explain

建立表的時候建立索引數據結構

CREATE TABLE tbl_name(
    字段名稱 字段類型 [完整性約束條件]，
    ，，，,
    [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX|KEY[索引名稱](字段名稱[(長度)])
    [ASC|DESC]
    );

在已經存在的表上建立索引：dom

1.CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX 索引名稱 ON 表名{字段名稱[(長度)] [ASC|DESC]}
2.ALTER TABLE tbl_name ADD [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX索引名稱(字段名稱[(長度)][ASC|DESC]);

如何刪除索引？ide

DROP INDEX 索引名稱 ON tbl_name

1.普通索引函數

普通索引僅有一個功能：加速查詢

建立表+索引

create table in1(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    index ix_name (name)
)

建立索引

create index index_name on table_name(column_name)

刪除索引

drop index_name on table_name;

查看索引

show index from table_name;

注意：對於建立索引時若是是BLOB 和 TEXT 類型，必須指定length。

create index ix_extra on in1(extra(32));

二、惟一索引

惟一索引有兩個功能：加速查詢和惟一約束（可含null）

建立表+惟一索引

create table in1(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    unique ix_name (name)
)

建立惟一索引

create unique index 索引名 on 表名(列名)

刪除惟一索引

drop unique index 索引名 on 表名

三、主鍵索引

主鍵有兩個功能：加速查詢和惟一約束（不可含null）

建立表+建立主鍵

create table in1(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    index ix_name (name)
)

OR

create table in1(
    nid int not null auto_increment,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    primary key(ni1),
    index ix_name (name)
)

建立主鍵

alter table 表名 add primary key(列名);

刪除主鍵

alter table 表名 drop primary key;
alter table 表名  modify  列名 int, drop primary key;

四、組合索引

組合索引是將n個列組合成一個索引

其應用場景爲：頻繁的同時使用n列來進行查詢，如：where n1 = ‘alex’ and n2 = 666。

建立表

create table in3(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text
)

建立組合索引

create index ix_name_email on in3(name,email);

如上建立組合索引以後，查詢：

name and email – 使用索引
name — 使用索引
email — 不使用索引

注意：對於同時搜索n個條件時，組合索引的性能好於多個單一索引合併。

使用索引和不使用索引

因爲索引是專門用於加速搜索而生，因此加上索引以後，查詢效率會快到飛起來。

# 有索引
mysql> select * from tb1 where name = 'wupeiqi-888';
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| nid | name        | email               | radom                            | ctime               |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| 889 | wupeiqi-888 | wupeiqi888@live.com | 5312269e76a16a90b8a8301d5314204b | 2016-08-03 09:33:35 |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

# 無索引
mysql> select * from tb1 where email = 'wupeiqi888@live.com';
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| nid | name        | email               | radom                            | ctime               |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| 889 | wupeiqi-888 | wupeiqi888@live.com | 5312269e76a16a90b8a8301d5314204b | 2016-08-03 09:33:35 |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
1 row in set (1.23 sec)

正確使用索引

數據庫表中添加索引後確實會讓查詢速度起飛，但前提必須是正確的使用索引來查詢，若是以錯誤的方式使用，則即便創建索引也會不奏效。

即便創建索引，索引也不會生效：

- like '%xx'
    select * from tb1 where name like '%cn';
- 使用函數
    select * from tb1 where reverse(name) = 'wupeiqi';
- or
    select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com';
    特別的：當or條件中有未創建索引的列才失效，如下會走索引
            select * from tb1 where nid = 1 or name = 'seven';
            select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com' and name = 'alex'
- 類型不一致
    若是列是字符串類型，傳入條件是必須用引號引發來，否則...
    select * from tb1 where name = 999;
- !=
    select * from tb1 where name != 'alex'
    特別的：若是是主鍵，則仍是會走索引
        select * from tb1 where nid != 123
- >
    select * from tb1 where name > 'alex'
    特別的：若是是主鍵或索引是整數類型，則仍是會走索引
        select * from tb1 where nid > 123
        select * from tb1 where num > 123
- order by
    select email from tb1 order by name desc;
    當根據索引排序時候，選擇的映射若是不是索引，則不走索引
    特別的：若是對主鍵排序，則仍是走索引：
        select * from tb1 order by nid desc;

- 組合索引最左前綴
    若是組合索引爲：(name,email)
    name and email       -- 使用索引
    name                 -- 使用索引
    email                -- 不使用索引

其餘注意事項

- 避免使用select *
- count(1)或count(列) 代替 count(*)
- 建立表時儘可能時 char 代替 varchar
- 表的字段順序固定長度的字段優先
- 組合索引代替多個單列索引（常用多個條件查詢時）
- 儘可能使用短索引
- 使用鏈接（JOIN）來代替子查詢(Sub-Queries)
- 連表時注意條件類型需一致
- 索引散列值（重複少）不適合建索引，例：性別不適合

limit分頁

不管是否有索引，limit分頁是一個值得關注的問題

每頁顯示10條：
當前 118 120， 125

倒序：
            大      小
            980    970  7 6  6 5  54  43  32

21 19 98     
下一頁：

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid < 當前頁最小值 order by nid desc limit 每頁數據 *【頁碼-當前頁】) A order by A.nid asc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid < 970  order by nid desc limit 40) A order by A.nid asc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

上一頁：

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid > 當前頁最大值 order by nid asc limit 每頁數據 *【當前頁-頁碼】) A order by A.nid asc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid > 980 order by nid asc limit 20) A order by A.nid desc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

執行計劃

explain + 查詢SQL – 用於顯示SQL執行信息參數，根據參考信息能夠進行SQL優化

mysql> explain select * from tb2;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | tb2   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    2 | NULL  |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

執行計劃

id
        查詢順序標識
            如：mysql> explain select * from (select nid,name from tb1 where nid < 10) as B;
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
            | id | select_type | table      | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
            |  1 | PRIMARY     | <derived2> | ALL   | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |    9 | NULL        |
            |  2 | DERIVED     | tb1        | range | PRIMARY       | PRIMARY | 8       | NULL |    9 | Using where |
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
        特別的：若是使用union鏈接氣值可能爲null

    select_type
        查詢類型
            SIMPLE          簡單查詢
            PRIMARY         最外層查詢
            SUBQUERY        映射爲子查詢
            DERIVED         子查詢
            UNION           聯合
            UNION RESULT    使用聯合的結果
            ...
    table
        正在訪問的表名

    type
        查詢時的訪問方式，性能：all < index < range < index_merge < ref_or_null < ref < eq_ref < system/const
            ALL             全表掃描，對於數據表從頭至尾找一遍
                            select * from tb1;
                            特別的：若是有limit限制，則找到以後就不在繼續向下掃描
                                   select * from tb1 where email = 'seven@live.com'
                                   select * from tb1 where email = 'seven@live.com' limit 1;
                                   雖然上述兩個語句都會進行全表掃描，第二句使用了limit，則找到一個後就再也不繼續掃描。

            INDEX           全索引掃描，對索引從頭至尾找一遍
                            select nid from tb1;

            RANGE          對索引列進行範圍查找
                            select *  from tb1 where name < 'alex';
                            PS:
                                between and
                                in
                                >   >=  <   <=  操做
                                注意：!= 和 > 符號

            INDEX_MERGE     合併索引，使用多個單列索引搜索
                            select *  from tb1 where name = 'alex' or nid in (11,22,33);

            REF             根據索引查找一個或多個值
                            select *  from tb1 where name = 'seven';

            EQ_REF          鏈接時使用primary key 或 unique類型
                            select tb2.nid,tb1.name from tb2 left join tb1 on tb2.nid = tb1.nid;

            CONST           常量
                            表最多有一個匹配行,由於僅有一行,在這行的列值可被優化器剩餘部分認爲是常數,const表很快,由於它們只讀取一次。
                            select nid from tb1 where nid = 2 ;

            SYSTEM          系統
                            表僅有一行(=系統表)。這是const聯接類型的一個特例。
                            select * from (select nid from tb1 where nid = 1) as A;
    possible_keys
        可能使用的索引

    key
        真實使用的

    key_len
        MySQL中使用索引字節長度

    rows
        mysql估計爲了找到所需的行而要讀取的行數 ------ 只是預估值

    extra
        該列包含MySQL解決查詢的詳細信息
        「Using index」
            此值表示mysql將使用覆蓋索引，以免訪問表。不要把覆蓋索引和index訪問類型弄混了。
        「Using where」
            這意味着mysql服務器將在存儲引擎檢索行後再進行過濾，許多where條件裏涉及索引中的列，當（而且若是）它讀取索引時，就能被存儲引擎檢驗，所以不是全部帶where子句的查詢都會顯示「Using where」。有時「Using where」的出現就是一個暗示：查詢可受益於不一樣的索引。
        「Using temporary」
            這意味着mysql在對查詢結果排序時會使用一個臨時表。
        「Using filesort」
            這意味着mysql會對結果使用一個外部索引排序，而不是按索引次序從表裏讀取行。mysql有兩種文件排序算法，這兩種排序方式均可以在內存或者磁盤上完成，explain不會告訴你mysql將使用哪種文件排序，也不會告訴你排序會在內存裏仍是磁盤上完成。
        「Range checked for each record(index map: N)」
            這個意味着沒有好用的索引，新的索引將在聯接的每一行上從新估算，N是顯示在possible_keys列中索引的位圖，而且是冗餘的。

慢日誌查詢

a、配置MySQL自動記錄慢日誌

slow_query_log = OFF                            是否開啓慢日誌記錄
long_query_time = 2                              時間限制，超過此時間，則記錄
slow_query_log_file = /usr/slow.log        日誌文件
log_queries_not_using_indexes = OFF     爲使用索引的搜索是否記錄

注：查看當前配置信息：
　　 show variables like ‘%query%’
修改當前配置：
　　　　set global 變量名 = 值

b、查看MySQL慢日誌

mysqldumpslow -s at -a /usr/local/var/mysql/MacBook-Pro-3-slow.log

參數詳解

"""
--verbose    版本
--debug      調試
--help       幫助

-v           版本
-d           調試模式
-s ORDER     排序方式
             what to sort by (al, at, ar, c, l, r, t), 'at' is default
              al: average lock time
              ar: average rows sent
              at: average query time
               c: count
               l: lock time
               r: rows sent
               t: query time
-r           反轉順序，默認文件倒序拍。reverse the sort order (largest last instead of first)
-t NUM       顯示前N條just show the top n queries
-a           不要將SQL中數字轉換成N，字符串轉換成S。don't abstract all numbers to N and strings to 'S'
-n NUM       abstract numbers with at least n digits within names
-g PATTERN   正則匹配；grep: only consider stmts that include this string
-h HOSTNAME  mysql機器名或者IP；hostname of db server for *-slow.log filename (can be wildcard),
             default is '*', i.e. match all
-i NAME      name of server instance (if using mysql.server startup script)
-l           總時間中不減去鎖定時間；don't subtract lock time from total time
"""

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