MySQL性能優化(三)：索引

索引原理

若是一本新華字典假如沒有目錄，想要查找某個字，就不得不從第一頁開始查找，一直找到最後一頁(若是要找的字在最後一頁)，這個過程很是耗時，這種場景至關於數據庫中的全表掃描的概念，也就是循環表中的每一條記錄看看該記錄是否知足條件，掃描次數爲表的總記錄數。

新華字典中都會有目錄都有查找方法(好比按拼音查找、按部首查找)，假如按拼音查找，咱們根據拼音就能瞬速定位到要找的漢字，而這個漢字後面還有這個漢字對應的頁數，咱們直接翻到該頁就能找到，整個查找過程很是快，用時很是短。這個原理就是數據庫中索引的原理。這裏的按拼音查找、按部首查找是兩種不一樣的查找方式，經過每種方式都能快速找到，在數據庫中也有不少查找方式，稱之爲索引方法，有BTREE、HASH兩種方式

BTREE：一顆倒立的樹，每一個節點都有父節點，父節點下面的節點稱之爲子節點(葉子節點)，比父節點值小的位於父節點下面的左方，比父節點值大的子節點放置在父節點下面的右下方。

記錄索引列的值和對應的記錄所在的磁盤位置，每次排除掉一半， 檢索一次至關排除掉2的n次冪，使用二叉樹排除30次至關於全表排除10億次。好比查詢id=11的值，首先和6比，比6大就排除掉左邊的，繼續和9比較，11比9大，又排除掉左邊的通常，和11進行比較，相等就找到告終果。當數據量很大的時候，每次都排除掉一半，排除的數據量是很是驚人的。

Hash：Hash索引只能等值匹配，想範圍查詢，左前綴查詢都不適用， 其他大部分場景

爲何要使用索引？

• 索引大大減小了存儲引擎須要掃描的數據量

• 索引能夠幫助咱們進行排序以免使用臨時表

• 索引能夠把隨機IO變爲順序IO

索引類型

• 主鍵索引(primary key)：添加了主鍵就有了主鍵索引，能夠在建立表的時候指定主鍵，也能夠在建立成功以後再增長

• 惟一索引(unique)：添加了惟一約束就有了惟一索引,惟一索引能夠有多個null

• 普通索引(normal)：通常是先建表，後面再建立索引，普通索引使用的最多

• 全文索引(fulltext)：主要針對文本段落等，全文索引只能應用MyISAM引擎

• 空間索引(spatial): 使用較少，而且mysql支持的還很差
  

關於惟一性有兩種作法：

• 經過程序來保證數據的惟一性

• 業務上具備惟一特性的字段，即便是多個字段的組合，也必須建成惟一索引。說明:不要覺得惟一索引影響了 insert 速度，這個速度損耗能夠忽略，但提升查找速度是明顯的;另外即便在應用層作了很是完善的校驗控制，只要沒有惟一索引，根據墨菲定律，必然有髒數據產生。（來自阿里巴巴Java開發手冊）
  

關於全文索引：

全文索引只能用於MyISAM引擎，一般若是用到全文索引通常經過Elasticsearch、Solr、Lucene等技術來實現。

索引語法

建立索引

①語法

-- 建立普通索引：
create index 索引名 on 表(列1【ASC|DESC】, 列2 ASC|DESC】) 

-- 建立惟一索引
create unique index on 表名(列名)

②索引命名規則

• 主鍵索引名爲 pk_字段名，pk即 primary key

• 惟一索引名爲 uk_字段名; uk即 unique key

• 普通索引名則爲 idx_字段名；idx即index的簡稱。

③索引字段

一個索引能夠針對一個字段進行建立，也能夠指定多個字段建立複合索引。

④在哪些列上適合添加索引

• 頻繁做爲查詢條件的列或者鏈接條件的列適合建立索引，即Where中的列或者是鏈接子句指定的列

• 惟一性太差的字段不適合建立索引，如性別

• 更新很是頻繁的字段不適合建立索引

• 不做爲where條件的字段不要建立索引

• 選用NOT NULL的列

• 儘可能使用字段長度小的列做爲索引

• 使用數據類型簡單的列（int 型，固定長度）

⑤索引順序

ASC | DESC 選項 除非顯式指定降序 (DESC)，不然列以升序 (ASC) 排序。無論索引是升序排列仍是降序排列，在執行升序或降序 ORDER BY 操做時都會使用索引。可是若是經過混合的升序和降序屬性來執行 ORDER BY，則僅當索引是用一樣的升序和降序屬性建立的時才使用索引。

-- 能夠顯式指定索引字段的順序，默認爲升續
CREATE INDEX idx_username ON tbl_user(username ASC);

-- 對於較長的字符內容能夠指定前N個字節建立索引，不必爲整個值都建立索引
CREATE INDEX idx_username ON tbl_user(contnet(20) ASC);

-- 複合索引：基於多個字段共同建立索引(區分度最大的字段放在前面，常常會被使用到的列在前面)
CREATE INDEX idx_username_email ON tbl_user(username, email);

-- 刪除索引
DROP INDEX idx_username ON tbl_user;

-- 查看某個表的索引，兩種方式效果同樣
SHOW INDEX FROM tbl_user;
SHOW KEYS FROM tbl_user;

⑥注意

• 若是是先建表，表中有比較多的數據，此時再建立索引，建立完索引須要等一會，讓索引在後臺建立完再使用

• 索引數量控制，單張表中索引數量不該超過5個，單個索引中的字段數不超過5個。

• 索引存儲的位置位於mysql安裝的/xxx/data目錄下, 索引能提升查詢速度，但對update/delete/insert變慢,由於還要從新維護索引文件，通常狀況下查詢次數遠大於增刪改

查詢索引

show index from 表名;
show keys from 表名;

修改索引

通常是先刪除再建立

刪除索引

- 刪除重複和冗餘的索引(第三方工具須要額外安裝)
pt-duplicate-key-checker h=127.0.0.1

-- 更新索引統計信息及減小索引碎片
ANALYZE TABLE <table_name>

-- 清理碎片(注意會鎖表)
OPTIMIZE table <table_name>